KR100284967B1 - 전자 워터마크를 구비한 광 디스크와 그 재생 장치 및 이를이용한 복제 방지 방법 - Google Patents

전자 워터마크를 구비한 광 디스크와 그 재생 장치 및 이를이용한 복제 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소정의 정보가 격납된 디스크(10)의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)에 ECC 데이터로서 워터마크(watermark) 데이터(도 1b에서 a∼p)를 기록하는 단계(도 2의 S113, 도 3의 S127)와, 디스크의 ECC 데이터로부터 워터마크 데이터를 추출하는 단계(도 4의 S136)와, 추출한 워터마크 데이터와 대조 데이터(PW)를 비교하여 이 비교 결과에 따라 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S138)를 포함하는 광학 매체용 복제 방지 방법이다.

Description

전자 워터마크를 구비한 광 디스크와 그 재생 장치 및 이를 이용한 복제 방지 방법
본 발명은 정보 기록 재생 시스템(매체, 기록 장치, 재생 장치)에 있어서의 기록 정보의 복제 방지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 저작권 보호 등의 관점에서 부정 복제 방지 처리가 필요한 정보 기억 매체에 대한 복제 방지에 관한 것이다.
또, 본 발명은 레이저 빔을 수속(收束)시킨 수속광을 이용하여 광 디스크 등의 정보 기억 매체로부터 정보를 재생하는 재생 장치에 있어서의 복제 방지에 관한 것이다.
종래부터, 비디오 소프트웨어 등의 저작권 보호를 위해 복제 방지 기술이 사용되고 있다. 복제 방지가 특히 요구되는 소프트웨어의 대표적인 예로서는, 디지털 기록 방식을 채용한 DVD 비디오 데스크 또는 DVD-ROM 디스크가 있다(DVD란 디지털 비디오 데스크 또는 디지털 범용 디스크의 약칭). 이들 디지털 기록의 비디오 소프트웨어에 대한 복제 방지로는 종래에는 암호화 기술이 이용되고 있었다.
암호화 기술을 이용한 복제 방지 방법은 사전에 암호화된 정보가 기록되는 DVD 비디오 디스크 또는 DVD-ROM 디스크에서 유효하게 기능하고 있다. 그러나 사용자가 신규로 정보를 기록할 수 있는 DVD-RAM의 경우, 다음과 같은 문제가 발생한다:
(1) 암호화시에 필요한 암호 키의 관리가 어렵다.
(2) 사용자 손으로 넘어가 버린 정보 기록 재생 장치(널리 보급된 아날로그 비디오 카세트 레코더와 같이 녹화·재생을 디지털로 행할 수 있는 DVD-RAM 레코더 등)에서는 강력한 암호화 처리가 어렵고, 암호가 해독되기 쉽다.
(3) 정보 기록 재생 장치측에서 암호화 및 그 복호화를 행할 수 있는 경우, 일단 사용자가 작성하여 암호화한 정보를 별도의 정보 기록 재생 장치로 복호화한 후에 다시 암호화하는 처리를 행함으로써 복제를 방지하고 싶은 정보의 내용 복제가 용이하게 행해지게 된다.
이상의 것으로부터, 디지털 비디오 정보의 기록 재생 장치를 대상으로 한 경우, 암호화 기술을 이용한 복제 방지를 유효하게 기능시키기 어렵다.
또한 DVD-RAM 드라이브측에서 DVD-RAM용 정보 기억 매체에 대하여 독자적인 방법으로 복제 방지 처리를 행하고자 하면, 그 정보 기억 매체를 DVD-ROM 드라이브로 재생하거나, 반대로 DVD-ROM 디스크를 DVD-RAM 드라이브로 재생하는 경우에, 복제 방지 처리 회로가 복잡하게 된다고 하는 문제가 있었다(이것은 DVD-RAM 드라이브의 제품 비용을 상승시키는 요인이 됨).
본 발명은 DVD-RAM 디스크 등의 기록 가능한 디지털 정보 기억 매체에 대하여 안전하고 또한 강력하게 부정 복제를 방지하고, 재생 전용의 정보 기억 매체도 포함시켜 정보 기억 매체의 종류에 상관없이 공통으로 적용할 수 있는 복제 방지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 소정의 정보가 격납된 디스크(10)의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)에 ECC 데이터로서 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)를 기록하는 단계(도 2의 S113, 도 3의 S127)와, 디스크의 ECC 데이터로부터 워터마크 데이터를 추출하는 단계(도 4의 S136)와, 추출한 워터마크 데이터와 대조 데이터(PW)를 비교하여 이 비교 결과에 따라 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S138)를 포함하는 광학 매체용 복제 방지 방법이다.
본 발명은 상술한 특징에 의해 다음과 같은 부정 복제를 방지하는 것이다. 지금, 디스크의 부정 복제를 행하고자 하는 제삼자가 디스크 재생 장치와 출력을 받는 디스크 기록 장치에 의해, 다른 디스크에 부정 복제하고자 했을 경우를 생각한다. 제삼자가 디스크를 재생 장치에 장착하고, 디스크의 판독을 행하면, 비디오 화상 등의 입력 데이터는 그대로 재생 장치로부터 출력되지만, 워터마크 데이터는 ECC 데이터이기 때문에 에러 정정 회로에 의해 다른 에러 데이터와 함께 삭제되어 버린다. 따라서, 재생 장치로부터는 전자 워터마크 데이터가 삭제된 입력 데이터만이 출력되어 기록 장치에 공급되게 된다. 따라서, 기록 장치는 전자 워터마크 데이터가 없는 격납 데이터만을 새로운 디스크에 기록하게 된다.
다음에, 복제된 디스크를 전자 워터마크 대조 기능이 장착된 재생 장치로 판독하면, 전자 워터마크를 추출할 수 없으므로 대조할 수 없고, 디스크는 부정한 것으로서 검출된다. 이렇게 하여 통상의 디스크 재생 장치와 디스크 기록 장치에서는 부정 복제를 할 수 없는 복제 방지된 디스크를 실현할 수 있다. 또, 전자 워터마크 데이터의 대조 처리는 에러 정정 회로로 전자 워터마크 데이터를 삭제하기 이전에 행해지는 것은 말할 필요도 없다.
이와 같이 본 발명의 복제 방지 방법은 DVD 재생 장치에 표준으로 장착되어 있는 에러 정정 회로를 응용하여 제삼자의 부정 복제시에 전자 워터마크 데이터를 삭제해 버림으로써 복제 방지를 실현하는 것이다.
또, 본 발명은 디스크(10)상에 설치되어 데이터를 격납하는 데이터 격납 영역(28)과, 데이터 격납 영역 내에 설치되어 소정의 데이터와 함께 ECC 데이터로서의 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)를 격납하는 복수 ECC 블록(25, 11, 12, 13)을 포함하는 광학 매체이다.
본 발명은 상술한 복제 방지 방법으로 이용하는 전자 워터마크 데이터가 격납된 디스크를 특정하는 것이다. 디스크에는 데이터 격납 영역의 각 ECC 블록 내에 전자 워터마크 데이터를 ECC 데이터로서 격납하는 것이다. 이것에 의해 재생 장치에 있어서는 전자 워터마크 데이터를 판독하고, 이것을 대조용 데이터와 비교 대조한다. 여기서 일정 이상의 유사성이 확인되면, 전자 워터마크를 지닌 정당한 디스크인 것이 판단된다. 또, 유사성을 확인할 수 없으면 부정 디스크로 판단되고, 에러 표시등의 표시가 이루어지거나 디스크의 재생이 중지되기도 한다.
또, 본 발명은 소정의 정보가 격납된 디스크(10)의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)에 ECC 데이터로서 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)가 기록된 디스크의 ECC 데이터로부터 워터마크 데이터를 추출하는 추출 수단(도 4의 S136, 229)과, 추출한 워터마크 데이터와 대조 데이터(PW)를 비교하여, 이 비교 결과에 따라 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S138)과, 소정의 정보로부터 에러 정보와 워터마크 데이터를 ECC 데이터에 기초하여 삭제하고 소정의 정보를 출력하는 출력 수단(222, 224)을 갖는 광 디스크 재생 장치이다.
본 발명은 복제 방지를 위한 전자 워터마크 데이터 대조 기능을 지닌 재생 장치를 특정하는 것이다. 즉, ECC 데이터로서 격납된 전자 워터마크 데이터는 재생 장치에 의해 추출되고, 예컨대 디스크의 기억 영역의 일부에 격납된 대조 데이터와 비교 대조가 이루어진다. 여기서 일정 이상의 유사성이 확인되면, 이 디스크는 전자 워터마크 데이터를 지닌 정당한 디스크라고 판단되고, 유사성을 확인할 수 없으면, 부정 디스크인 것으로 판명된다.
또, 이 대조 처리후에 전자 워터마크 데이터는 ECC 데이터로서 에러 정정 회로에 의해 삭제되기 때문에 단순히 재생 장치의 출력을 기록 장치에 연결하여 새로운 디스크에 부정 복제를 행하고자 해도, 화상 정보 등은 기록할 수 있지만 전자 워터마크 데이터를 포함하는 모든 정보를 복제할 수는 없다. 이것에 의해, 에러 정정 기능을 응용한 용이하고 또한 강력한 복제 방지를 실현하는 재생 장치를 제공할 수 있다.
도 1a는 DVD 디지털 비디오 디코더에 사용되는 기록 가변인 광 디스크의 구조를 설명하는 사시도.
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크 정보가 들어 있는 ECC 블록을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크가 들어 있는 정보의 기록 방법의 일예를 설명하는 순서도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크가 들어 있는 정보의 기록 방법의 다른 예를 설명하는 순서도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크(패스워드)가 들어 있는 정보의 재생 방법의 일예를 설명하는 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 에러 정정 회로 및 전자 워터마크 정보 추출부를 설명하는 블록도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 ECC 블록 엔코딩 회로 및 전자 워터마크 정보 삽입부를 설명하는 블록도.
도 7a 및 도 7b는 패리티 코드가 부가된 전자 워터마크 정보의 내용을 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 위치가 변하는 경우의 일예를 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 위치가 변하는 경우의 다른 예를 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ECC 블록 내에 삽입된 전자 워터마크 정보의 패턴(패턴 A)을 설명하는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 ECC 블록 내에 삽입된 전자 워터마크 정보의 패턴(패턴 B)을 설명하는 도면.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 ECC 블록 내에 삽입된 전자 워터마크 정보의 패턴(패턴 C)을 설명하는 도면.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 정보 기록 재생 장치의 구성을 설명하는 블록도.
도 14는 계층 파일 시스템 구조와 정보 기억 매체에 기록된 정보 내용 사이의 기본적인 관계를 설명하는 도면.
도 15는 장-할당(long-allocation) 디스크립터의 기술 내용을 설명하는 도면.
도 16은 단-할당(short-allocation) 디스크립터의 기술 내용을 설명하는 도면.
도 17은 할당되지 않은 스페이스 엔트리의 기술 내용을 설명하는 도면.
도 18은 파일 엔트리의 기술 내용의 일부를 발췌하여 설명하는 도면.
도 19는 파일 식별자 디스크립터의 기술 내용의 일부를 발췌하여 설명하는 도면.
도 20은 파일 시스템 구조의 일예를 설명하는 도면.
도 21은 범용 디스크 포맷(UDF)에 따른 정보 기억 매체상에 파일 시스템을 구축한 경우의 일예를 설명하는 제1 부분도.
도 22는 UDF에 따른 정보 기억 매체상에 파일 시스템을 구축한 경우의 일예를 도 21과 함께 설명하는 제2 부분도.
도 23은 UDF에 따른 정보 기억 매체상에 파일 시스템을 구축한 경우의 일예를 도 21 및 도 22와 함께 설명하는 제3 부분도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 광 디스크
14 : 투명 기판
17 : 기록층
17A : ROM층
17B : RAM층
19 : 돌출면
20 : 접착층
22 : 중심 구멍
24 : 클램프 영역
25 : 정보 영역
26 : 리드 아웃 영역
27 : 리드 인 영역
28 : 데이터 기록 영역
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 「전자 워터마크를 이용한 복제 방지 시스템」을 설명한다.
처음에, 본 발명의 제1 실시예에 관하여, 매체와 매체를 재생하는 녹화 재생 장치에 대해서 이하에 상세히 설명한다.
도 1a는 DVD 디지털 비디오 디코더에 사용되는 기록 가변인 광 디스크의 구조를 설명하는 사시도이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 이 광 디스크(10)는 각각 기록층(17)이 설치된 한 쌍의 투명 기판(14)을 접착층으로 서로 접착한 구조를 갖는다. 각 기판(14)은 0.6mm 두께의 폴리카보네이트로 구성할 수 있고, 접착층(20)은 매우 얇은(예컨대, 40μm 두께) 자외선 경화성 수지로 구성할 수 있다. 이들 한 쌍의 0.6mm 기판(14)을 기록층(17)이 접착층(20)의 면상에서 접촉하도록 접착함으로써 1.2mm 두께의 대용량 광 디스크(10)를 얻을 수 있다.
또, 기록층(17)은 ROM/RAM 2층 구조를 가질 수 있다. 그 경우, 독출면(19)측에서 보아 먼 쪽에 RAM층/위상 변화 기록층(17B)이 형성된다.
광 디스크(10)에는 중심 구멍(22)이 형성되어 있고, 디스크 양면의 중심 구멍(22) 주위에는 이 광 디스크(10)를 회전 구동시에 클램프하기 위한 클램프 영역(24)이 설치되어 있다. 중심 구멍(22)에는 도시하지 않은 디스크 드라이브 장치에 광 디스크(10)가 장전되었을 때에 디스크 모터의 스핀들이 삽입된다. 그리고, 광 디스크(10)는 그 클램프 영역(24)에 있어서, 도시하지 않은 디스크 클램퍼에 의해 회전 중에 디스크가 클램프된다.
광 디스크(10)는 클램프 영역(24)의 주위에 비디오 데이터, 오디오 데이터 등의 정보를 기록할 수 있는 정보 영역(25)을 갖는다.
정보 영역(25)중, 그 외주측에는 리드아웃 영역(26)이 설치되어 있다. 또한, 클램프 영역(24)에 접하는 내주측에는 리드인 영역(27)이 설치되어 있다. 그리고, 리드아웃 영역(26)과 리드인 영역(27) 사이에 데이터 기록 영역(28)이 정해져 있다.
정보 영역(25)의 기록층(광 반사층)(17)에는 기록 트랙이, 예컨대 스파이럴형으로 연속하여 형성되어 있다. 그 연속 트랙은 복수의 물리 섹터로 분할되고, 이들 섹터에는 연속 번호가 붙여져 있다. 이 섹터를 기록 단위로서 광 디스크(10)에 다양한 데이터가 기록된다.
데이터 기록 영역(28)은 실제의 데이터 기록 영역으로서, 기록·재생 정보로서, 영화 등의 비디오 데이터(주 영상 데이터), 자막·메뉴 등의 부 영상 데이터 및 대사·효과음 등의 오디오 데이터가 같은 피트열(레이저 반사광에 광학적인 변화를 초래하는 물리적인 형상 또는 위상 상태)로서 기록되어 있다. 광 디스크(10)가 한쪽 면의 한 층으로 양면 기록 RAM 디스크의 경우는, 각 기록층(17)은 2개의 황화 아연·산화 실리콘 혼합물(ZnS·SiO2)로 위상 변화 기록 재료층(예컨대, Ge2Sb2Te5)을 끼워 넣은 3중층에 의해 구성된다.
광 디스크(10)가 일면 한 층으로 일면 기록 RAM 디스크의 경우, 독출면(19)측의 기록층(17)은 위상 변화 기록 재료층을 포함하는 3중층에 의해 구성할 수 있다. 이 경우, 독출면(19)에서 보아 반대측에 배치되는 층(17)은 정보 기록층일 필요는 없고, 단순한 더미층이어도 좋다.
광 디스크(10)가 일면 판독형의 2층 RAM/ROM 디스크의 경우, 2개의 기록층(17)은 1개의 위상 변화 기록층(독출면(19)에서 보아 안쪽; 판독/기록용)과 1개의 반투명 금속 반사층(독출면(19)에서 보아 앞쪽; 재생 전용)으로 구성할 수 있다.
광 디스크(10)가 추기형(write once) DVD-R인 경우는 기판으로서는 폴리카보네이트가 이용되고, 도시하지 않은 반사막으로는 금, 도시하지 않은 보호막으로는 자외선 경화수지를 이용할 수 있다. 이 경우, 기록층(17)에는 유기 색소가 이용된다. 이 유기 색소로서는 시아닌, 스쿠아릴륨, 크로코닉, 트리페닐메탄계 색소, 크산텐, 퀴논계 색소(나프토킨, 아트라퀸 등), 금속 착체계 색소(프탈로시안, 포르피린, 디티올 착체 등) 기타를 이용할 수 있다.
이러한 DVD-R 디스크로의 데이터 기록은, 예컨대 파장 650nm로 출력 6∼12mW 정도의 반도체 레이저를 이용할 수 있다.
광 디스크(10)가 일면 판독형의 2층 ROM 디스크인 경우는 2개의 기록층(17)은 1개의 금속 반사층(독출량면(19)에서 보아 안쪽)과 1개의 반투명 금속 반사층(독출면(19)에서 보아 앞쪽)으로 구성할 수 있다.
독출 전용의 DVD-ROM 디스크(10)에서는 기판(14)에 피트열이 미리 스탬퍼로 형성되고, 이 피트열이 형성된 기판(14)의 면에 금속 등의 반사층이 형성되어, 이 반사층이 기록층(17)으로서 사용되게 된다. 이러한 DVD-ROM 디스크(10)에서는 통상, 기록 트랙으로서의 홈은 따로 설치되지 않고, 기판(14)의 면에 형성된 피트면이 트랙으로서 기능하도록 되어 있다.
각종 광 디스크(10)에 있어서, 재생 전용의 ROM 정보는 엠보스 신호로서 기록층(17)에 기록된다. 이것에 대하여, 판독/기록용(또는, 추기용) 기록층(17)을 갖는 기판(14)에는 이러한 엠보스 신호는 새겨져 있지 않고, 그 대신에 연속적인 홈이 새겨져 있다. 이 홈에 위상 변화 기록층이 설치되어 있다. 판독/기록용 DVD-RAM 디스크의 경우는 홈 이외에 랜드 부분의 위상 변화 기록층도 정보 기록에 이용된다.
또, 광 디스크(10)가 일면 판독 타입(기록층이 1층이거나 2층이라도)의 경우, 독출면(19)에서 보아 안쪽의 기판(14)은 판독/기록용 레이저에 대하여 투명일 필요는 없다. 이 경우는 이면 기판(14) 전면에 라벨이 인쇄되어도 좋다.
후술하는 DVD 디지털 비디오 레코더는 DVD-RAM 디스크(또는 DVD-RW 디스크)에 대한 반복 기록·반복 재생(판독/기록)과, DVD-R 디스크에 대한 1회의 기록·반복 재생과, DVD-ROM 디스크에 대한 반복 재생이 가능하도록 구성되어 있다.
상술한 바와 같이 표시된 매체에 대하여, 본 발명에 따른 전자 워터마크 정보가 소정의 영역에 격납되게 된다.
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크 정보가 들어 있는 ECC 블록을 설명하는 도면이다. 여기서는 DVD-ROM 또는 DVD 비디오와 같은 재생 전용의 정보 기억 매체상에 ECC 블록을 단위로 하여 정보가 기록된 경우의, 1개의 ECC 블록 구조를 도시하고 있다.
원래의 신호 영역(1)에 기록된 에러 정정 코드 부가전의 정보는 행방향(4)으로 내부호(Inner Parity Code:PI)라고 불리는 에러 정정 코드(ECC 코드:Error Correction Code)가 부가된다. 이 코드는 도 1b의 PI 영역(12)에 배치된다. 또한 동시에 열방향(5)으로 외부호(Outer parity code:PO)라고 불리는 에러 정정 코드(ECC 코드)가 산출되어 PO 영역(13)에 배치된다.
이 상태에 대하여, a에서 p까지의 전자 워터마크 정보(a에서 p는 ″1″ 또는 ″0″의 1비트 정보)가 미리 결정된 위치에 소정의 순서로 덮어쓰기 형식에 의해 삽입된다. 그리고, 도 1b에 도시한 형태로 DVD-RAM의 기록 가능한 정보 기억 매체상에 기록된다.
정보 기억 매체로부터 정보를 재생할 때에는 미리 결정된 위치로부터 결정된 순서에 따라서 a에서 p까지의 정보를 추출함으로써, 전자 워터마크 정보를 판독한다. 이렇게 해서 판독한 전자 워터마크 정보가 소정의 정보와 일치하고 있으면, 이 정보 기억 매체에 기록되어 있는 정보는 원래의 정보(부정 복제가 아닌 정보)인 것으로 판정된다.
도 1b에서 a에서 p까지의 전자 워터마크 정보는 ECC 블록 내에서의 외부호 또는 내부호에서 보면, 고의로 가해진 결함 정보라고 간주된다. 이 때문에, 도 1b에 도시된 정보가 재생되는 경우에는 에러 정정 처리에 의해, a에서 p까지의 결함 정보(전자 워터마크 정보)는 정정되어 버린다. 이렇게 해서, 전자 워터마크 정보가 삽입되기 전의 원래의 신호(부정 복제를 방지하고 싶은 내용을 갖는 정보에 대응하는 신호)를 얻을 수 있다.
지금, 부정한 제삼자가 에러 정정 처리에 의해 전자 워터마크 정보가 제거된 정보를 DVD-RAM 또는 DVD-R 등의 디지털 기록 가능한 정보 기억 매체에 부정 복제한 경우를 생각한다. 이 경우, 부정 복제처의 디스크에는 에러 정정후의(전자 워터마크 정보가 삽입되어 있지 않음) 정보만이 전송되어 복제되게 된다. 즉, 부정 복제처에는 전자 워터마크 정보가 에러 정정 기능에 의해 지워진 정보가 복제된다.
상술한 바와 같이 부정 복제된 정보 기억 매체의 정보를 재생 장치로 재생한 경우, a에서 p까지의 전자 워터마크 정보를 찾아도 이 전자 워터마크 정보는 검출되지 않는다. 이 경우에, 정보 기억 매체는 부정 복제된 것으로 판단하며, 예컨대 부정 복제를 시사하는 경고 표시가 이루어지는 동시에 재생 처리가 중지된다.
그런데, 도 1b의 전자 워터마크(a∼p)의 정보량이 증가하면 에러 정정 능력을 초과하고, 전자 워터마크 정보 부가전의 정보를 재생할 수 없게 될 가능성이 생기게 된다. 즉, 1ECC 블록당 부가할 수 있는 전자 워터마크의 정보량에는 상한이 있다. 이 상한치는 에러 정정 방식에 곱부호를 이용하는 경우, 그 에러 정정 능력에 어느 정도의 마진을 예측한 값으로서, 1ECC 블록을 구성하는 모든 정보량의 거의 1/10000 이하로 하는 것이 바람직하다.
구체적인 예를 들면, 에러 정정 방식에 곱부호를 이용하는 DVD 규격으로 말하면, 1ECC 블록당의 모든 정보는 대략 32k 바이트이므로, 1ECC 블록당의 전자 워터마크 정보는 대략 3바이트 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 전자 워터마크 정보는 합계 24∼26비트 정도까지의 1비트 코드의 조합으로 표현하는 것이 바람직하다,
DVD에서 채용되는 32k 바이트 단위의 곱부호 ECC 블록에서는 도 1b의 행방향(4)에서의 1행당 5비트의 에러까지 에러 정정이 가능하다. 동일하게 열방향(5)에서도 1열당 5비트의 에러까지 에러 정정이 가능하다. 따라서 전자 워터마크 정보를 1행 또는 1열당 최대 5비트씩까지라면 삽입할 수 있다.
그러나, 정보 기억 매체상의 결함에 의한 에러가 다량으로 발생하여도 에러 정정을 가능하도록 하기 위해서는 특정한 행 또는 특정한 열에 전자 워터마크 정보가 국부적으로 존재하지 않도록, 전자 워터마크 정보를 분산 배치하여 ECC 블록에 삽입할 필요가 있다. 그래서, 도 1b의 예에서는 워터마크 정보를 띄엄띄엄 지그재그형으로 배치시켜, 1행(1열)당의 전자 워터마크 정보는 1비트 이하가 되도록 고안하고 있다.
이상은 재생 전용의 정보 기억 매체(DVD-ROM 등)상에 미리 도 1b의 구조에 따른 정보를 기록한 경우의 기본적인 설명이다. 이 기본 설명은 기록 가능한 정보 기억 매체(DVD-RAM 등)에 대해서도 동일하게 적용할 수 있다.
기록 가능한 정보 기억 매체에 사용자가 정보를 기록하는 방법을 설명하기 전에 정보 기록 재생 장치의 구조를 설명한다.
정보 기록 재생 장치는 크게 나누어 정보 기억 매체에 대하여 정보의 기록 ·재생을 행하는 정보 기록 재생부(물리계 블록)와 외부와의 인터페이스부나 정보 기록 재생 장치로서 독자의 장치 기능을 달성하기 위한 기능 실시부 등으로 구성된 응용 구성부(애플리케이션 블록)로 분류할 수 있다.
우선 처음에, 도 13을 참조하여, 정보 기록 재생 장치내의 정보 기록 재생부(물리계 블록)의 내부 구조부터 설명한다.
〈〈〈정보 기록 재생부의 기능 설명〉〉〉
〈〈정보 기록 재생부의 기본 기능〉〉
정보 기록 재생부에서는 정보 기억 매체(광 디스크)(201)상의 소정의 위치에 레이저 빔의 집광 스포트를 이용하여 신규 정보의 기록 또는 재기록(정보의 소거도 포함)을 행한다.
정보 기억 매체(광 디스크)(201)상의 소정의 위치로부터, 레이저 빔의 집광 스포트를 이용하여 이미 기록되어 있는 정보의 재생을 행한다.
〈〈정보 기록 재생부의 기본 기능 달성 수단〉〉
기본 기능을 달성하기 위해서 정보 기록 재생부에서는 정보 기억 매체(201)상의 트랙(도시 생략)을 따라서 집광 스포트를 추적(추종)시킨다. 정보 기억 매체(201)에 조사하는 집광 스포트의 광량(강도)을 변화시켜 정보의 기록/재생/소거의 전환을 행한다. 외부로부터 부여되는 기록 신호 Sd를 고밀도나 저에러율로 기록하기 위해서 가장 적합한 신호로 변환한다.
〈〈〈기구 부분의 구조와 검출 부분의 동작〉〉〉
〈〈광학 헤드(202) 기본 구조와 신호 검출 회로〉〉
〈광학 헤드(202)에 의한 신호 검출〉
광학 헤드(202)는 기본적으로는 도시하고 있지 않지만 광원인 반도체 레이저 소자와 광검출기와 대물렌즈로 구성되어 있다.
반도체 레이저 소자로부터 발광된 레이저 광은 대물렌즈에 의해 정보 기억 매체(광 디스크)(201)상에 집광된다. 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 광 반사막 또는 광 반사성 기록막으로 반사된 레이저 광은 광검출기에 의해 광전 변환된다.
광검출기로 얻어진 검출 전류는 증폭기(213)에 의해 전류-전압 변환되어 검출 신호가 된다. 이 검출 신호는 포커스·트랙 에러 검출 회로(217) 또는 2치화 회로(212)에서 처리된다.
일반적으로, 광검출기는 복수의 광검출 영역으로 분할되고, 각 광검출 영역에 조사되는 광량 변화를 각각 검출한다. 각 검출 신호에 대한 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)에서 합·차의 연산을 행하고, 포커스 편차 및 트랙 편차의 검출을 행한다. 이 검출에 의해 포커스 편차 및 트랙 편차를 실질적으로 제거한 후, 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 광 반사막 또는 광 반사성 기록막으로부터의 반사 광량 변화를 검출하여 정보 기억 매체(201)상의 신호를 재생한다.
〈포커스 편차 검출 방법〉
포커스 편차량을 광학적으로 검출하는 방법으로는, 예컨대 다음과 같은 것이 있다.
[비점 수차법(非点 收差法)] 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 광 반사막 또는 광 반사성 기록막으로 반사된 레이저 광의 검출 광로에 비점 수차를 발생시키는 광학 소자(도시 생략)를 배치하고, 광검출기상에 조사되는 레이저 광의 형상 변화를 검출하는 방법이다. 광검출 영역은 대각선형으로 4분할되어 있다. 각 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호에 대하여, 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)내에서 대각화 사이의 차를 취하여 포커스 에러 검출 신호를 얻는다.
[나이프 에지법] 정보 기억 매체(201)로 반사된 레이저 광에 대하여 비대칭으로 일부를 차광하는 나이프 에지를 배치하는 방법이다. 광검출 영역은 2분할되고, 각 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호 사이의 차를 취하여 포커스 에러 검출 신호를 얻는다.
통상, 비점 수차법 또는 나이프 에지법중 어느 하나가 채용된다.
〈트랙 편차 검출 방법〉
정보 기억 매체(광 디스크)(201)는 스파이럴형 또는 동심원형의 트랙을 가지며, 트랙상에 정보가 기록된다. 이 트랙을 따라서 집광 스포트를 추적시켜 정보의 재생 또는 기록/소거를 행한다. 안정하게 집광 스포트를 트랙을 따라 추적시키기 위해서, 트랙과 집광 스포트의 상대적 위치 편차를 광학적으로 검출할 필요가 있다.
트랙 편차 검출 방법으로는 일반적으로, 다음 방법이 사용되고 있다.
[위상차 검출법] 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 광 반사막 또는 광 반사성 기록막으로 반사된 레이저 광의 광검출기상에서의 강도 분포 변화를 검출한다. 광검출 영역은 대각선상에 4분할되어 있다. 각 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호에 대하여, 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)내에서 대각화 사이의 차를 취하여 트랙 에러 검출 신호를 얻는다.
[푸시풀법] 정보 기억 매체(201)로 반사된 레이저 광의 광검출기상에서의 강도 분포 변화를 검출한다. 광검출 영역은 2분할되고, 각 검출 영역으로부터 얻어지는 검출 신호 사이의 차를 취하여 트랙 에러 검출 신호를 얻는다.
[트윈 스포트법] 반도체 레이저 소자와 정보 기억 매체(201) 사이의 송광계(送光系)에 회절 소자 등을 배치하여 광을 복수로 파면(wave front) 분할하고, 정보 기억 매체(201)상에 조사하는 ±1차 회절광의 반사 광량 변화를 검출한다. 재생 신호 검출용 광검출 영역과는 별도로 +1차 회절광의 반사 광량과 -1차 회절광의 반사 광량을 각각 검출하는 광검출 영역을 배치하고, 각각의 검출 신호의 차를 취하여 트랙 에러 검출 신호를 얻는다.
く대물렌즈 액츄에이터 구조〉
반도체 레이저 소자로부터 발광된 레이저 광을 정보 기억 매체(201)상에 집광시키는 대물렌즈(도시 생략)는 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)의 출력 전류에 따라서 2축 방향으로 이동 가능한 구조로 되어 있다. 이 대물렌즈의 이동 방향으로는 다음 2개가 있다. 즉, 포커스 편차 보정용으로 정보 기억 매체(201)에 대한 수직 방향으로 이동하고, 트랙 편차 보정용으로 정보 기억 매체(201)의 반경 방향으로 이동한다.
대물렌즈의 이동 기구(도시 생략)는 대물렌즈 액츄에이터라고 불린다. 대물렌즈 액츄에이터 구조에는, 예컨대 다음과 같은 것이 자주 이용된다.
[축접동(軸接動) 방식] 중심축(샤프트)을 따라 대물렌즈와 일체의 블레이드가 이동하는 방식으로, 블레이드가 중심축에 따른 방향으로 이동하여 포커스 편차 보정을 행하고, 중심축을 기준으로 한 블레이드의 회전 운전에 의해 트랙 편차 보정을 행하는 방법이다.
[4개 와이어 방식] 대물렌즈 일체의 블레이드가 고정계에 대하여 4개의 와이어로 연결되어 있고, 와이어의 탄성 변형을 이용하여 블레이드를 2축 방향으로 이동시키는 방법이다.
어느쪽 방식이나 영구자석과 코일을 가지며, 블레이드에 연결한 코일에 전류를 흐르게 함으로써 블레이드를 이동시키는 구조로 되어 있다.
〈〈정보 기억 매체(201)의 회전 제어계〉〉
스핀들 모터(204)의 구동력에 의해 회전하는 회전 테이블(221)상에 정보 기억 매체(광 디스크)(201)를 장착한다.
정보 기억 매체(201)의 회전수는 정보 기억 매체(201)로부터 얻어지는 재생 신호에 의해 검출한다. 즉, 증폭기(213) 출력의 검출 신호(아날로그 신호)는 2치화 회로(212)에서 디지털 신호로 변환되고, 이 신호로부터 PLL 회로(211)에 의해 일정 주기 신호(기준 클록 신호)를 발생시킨다. 정보 기억 매체 회전 속도 검출 회로(214)에서는 이 신호를 이용하여 정보 기억 매체(201)의 회전수를 검출하고, 그 값을 출력한다.
정보 기억 매체(201)상에서 재생 또는 기록/소거하는 반경 위치에 대응한 정보 기억 매체 회전수의 대응 테이블은 반도체 메모리(219)에 미리 기록되어 있다. 재생 위치 또는 기록/소거 위치가 결정되면, 제어부(220)는 반도체 메모리(219) 정보를 참조하여 정보 기억 매체(201)의 목표 회전수를 설정하고, 그 값을 스핀들 모터 구동 회로(215)에 통지한다.
스핀들 모터 구동 회로(215)에서는 목표 회전수와 정보 기억 매체 회전 속도 검출 회로(214)의 출력 신호(현상에서의 회전수)와의 차를 구하여, 그 결과에 따른 구동 전류를 스핀들 모터(204)에 부여하여 스핀들 모터(204)의 회전수가 일정하게 되도록 제어한다. 정보 기억 매체 회전 속도 검출 회로(214)의 출력 신호는 정보 기억 매체(201)의 회전수에 대응한 주파수를 갖는 펄스 신호이고, 스핀들 모터 구동 회로(215)에서는 이 펄스 신호의 주파수 및 펄스 위상의 양쪽에 대하여 제어(주파수 제어 및 위상 제어)를 행한다.
〈〈광학 헤드 이동 기구〉〉
이 기구는 정보 기억 매체(201)의 반경 방향으로 광학 헤드(202)를 이동시키기 위해서 광학 헤드 이동 기구(이송 모터)(203)를 가지고 있다.
광학 헤드(202)를 이동시키는 가이드 기구로는 막대 형상의 가이드 샤프트를 이용하는 경우가 많다. 이 가이드 기구에서는 이 가이드 샤프트와 광학 헤드(202)의 일부에 장착된 부시(bush) 사이의 마찰을 이용하여 광학 헤드(202)를 이동시킨다. 그 이외에 회전 운동을 사용하여 마찰력을 경감시킨 베어링을 이용하는 방법도 있다.
광학 헤드(202)를 이동시키는 구동력 전달 방법은 도시하고 있지 않지만, 고정계에 피니언(회전 기어)이 붙은 회전 모터를 배치하고, 피니언이나 맞물리는 직선형의 기어인 랙을 광학 헤드(202)의 측면에 배치하여 회전 모터의 회전 운동을 광학 헤드(202)의 직선 운동으로 변환하고 있다. 그 이외의 구동력 전달 방법으로는 고정계에 영구자석을 배치하고, 광학 헤드(202)에 배치한 코일에 전류를 흐르게 하여 직선적 방향으로 이동시키는 리니어 모터 방식을 사용하는 경우도 있다.
회전 모터, 리니어 모터 어느쪽 방식에서나 기본적으로는 이송 모터에 전류를 흐르게 하여 광학 헤드(202) 이동용 구동력을 발생시키고 있다. 이 구동용 전류는 이송 모터 구동 회로(216)로부터 공급된다.
〈〈〈각 제어 회로의 기능〉〉〉
〈〈집광 스포트 추적 제어〉〉
포커스 편차 보정 또는 트랙 편차 보정을 행하기 위해, 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)의 출력 신호(검출 신호)에 따라서 광학 헤드(202)내의 대물렌즈 액츄에이터(도시 생략)에 구동 전류를 공급하는 회로가 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)이다. 이 구동 회로(218)는 높은 주파수 영역까지 대물렌즈 이동을 고속 응답시키기 위해서 대물렌즈 액츄에이터의 주파수 특성에 맞춘 특성 개선용 위상 보상 회로를 내부에 가지고 있다.
대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에서는 제어부(220)의 명령에 따라서,
(가) 포커스/트랙 편차 보정 동작(포커스/트랙 루프) 온/오프 처리와;
(나) 정보 기억 매체(201)의 수직 방향(포커스 방향)으로 대물렌즈를 저속으로 이동시키는 처리(포커스/트랙 루프 오프시에 실행)와;
(다) 킥 펄스를 이용하여 대물렌즈를 정보 기억 매체(201)의 반경 방향(트랙을 횡단하는 방향)으로 조금 움직이게 하여 집광 스포트를 인접한 트랙으로 이동시키는 처리가 행하여진다.
〈〈레이저 광량 제어〉〉
〈재생과 기록/소거의 전환 처리〉
재생과 기록/소거의 전환은 정보 기억 매체(201)상에 조사하는 집광 스포트의 광량을 변화시켜 행한다.
위상 변화 방식을 이용한 정보 기억 매체에 대해서는 일반적으로
[기록시의 광량]＞[소거시의 광량]＞[재생시의 광량]
의 관계가 성립하고, 광자기 방식을 이용한 정보 기억 매체에 대해서는 일반적으로
[기록시의 광량]≒[소거시의 광량]＞[재생시의 광량]
의 관계가 있다. 광자기 방식의 경우에서는 기록/소거시에는 정보 기억 매체(201)에 가하는 외부 자장(도시 생략)의 극성을 변경시켜 기록과 소거의 처리를 제어하고 있다.
정보 재생시에는 정보 기억 매체(201)상에 일정한 광량을 연속적으로 조사하고 있다. 새로운 정보를 기록하는 경우에는 이 재생시의 광량 위에 펄스형의 단속적 광량을 덧붙인다. 반도체 레이저 소자가 큰 광량으로 펄스 발광했을 때에 정보 기억 매체(201)의 광 반사성 기록막이 국소적으로 광학적 변화 또는 형상 변화를 일으키며, 기록 마크가 형성된다. 이미 기록되어 있는 영역 위에 겹쳐쓰기하는 경우도 동일하게 반도체 레이저 소자를 펄스 발광시킨다.
이미 기록되어 있는 정보를 소거하는 경우에는 재생시보다도 큰 일정 광량을 연속 조사한다. 연속적으로 정보를 소거하는 경우에는 섹터 단위 등 특정 주기마다 조사 광량을 재생시로 되돌리고, 소거 처리와 평행하게 간헐적으로 정보 재생을 행한다. 이것에 의해, 간헐적으로 소거하는 트랙의 트랙 번호나 어드레스를 재생함으로써, 소거 트랙의 에러가 없는 것을 확인하면서 소거 처리를 행하고 있다.
〈레이저 발광 제어〉
도시하고 있지 않지만 광학 헤드(202)내에는 반도체 레이저 소자의 발광량을 검출하기 위한 광검출기가 내장되어 있다. 반도체 레이저 구동 회로(205)에서는 그 광검출기 출력(반도체 레이저 소자 발광량 검출 신호)과 기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206)로부터 부여되는 발광 기준 신호와의 차를 취하고, 그 결과에 따라 반도체 레이저로의 구동 전류를 피드백 제어하고 있다.
〈〈〈기구 부분의 제어계에 관한 여러 가지 동작〉〉〉
〈〈기동 제어〉〉
정보 기억 매체(광 디스크)(201)가 회전 테이블(221)상에 장착되고, 기동 제어가 개시되면, 이하의 순서에 따른 처리가 행하여진다.
(1) 제어부(220)로부터 스핀들 모터 구동 회로(215)에 목표 회전수가 전해지고, 스핀들 모터 구동 회로(215)로부터 스핀들 모터(204)에 구동 전류가 공급되어 스핀들 모터(204)가 회전을 개시한다.
(2) 동시에 제어부(220)로부터 이송 모터 구동 회로(216)에 대하여 명령(실행 명령)이 제공되고, 이송 모터 구동 회로(216)로부터 광학 헤드 구동 기구(이송 모터)(203)에 구동 전류가 공급되어 광학 헤드(202)가 정보 기억 매체(201)의 최내주 위치로 이동한다. 그 결과, 정보 기억 매체(201)의 정보가 기록되어 있는 영역을 넘어서 더욱 내주부로 광학 헤드(202)가 오고 있는 것을 확인한다.
(3) 스핀들 모터(204)가 목표 회전수에 도달하면, 그 상태(상황 보고)가 제어부(220)로 제공된다.
(4) 제어부(220)로부터 기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206)에 보내어진 재생 광량 신호에 맞추어 반도체 레이저 구동 회로(205)로부터 광학 헤드(202)내의 반도체 레이저 소자에 전류가 공급되어 레이저 발광이 개시된다.
또, 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 종류에 따라 재생시의 최적 조사 광량이 다르다. 기동시에는 그 중의 가장 조사 광량이 낮은 값에 대응한 값으로 반도체 레이저 소자에 공급되는 전류치를 설정한다.
(5) 제어부(220)로부터의 명령에 따라서, 광학 헤드(202)내의 대물렌즈(도시 생략)를 정보 기억 매체(201)로부터 가장 멀리한 위치로 어긋나게 하고, 천천히 대물렌즈를 정보 기억 매체(201)에 근접시키도록 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)가 대물렌즈를 제어한다.
(6) 동시에 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)에서 포커스 편차량을 모니터하고, 초점이 맞는 위치 부근에 대물렌즈가 왔을 때에 상태를 제공하여 「대물렌즈가 초점이 일치하는 위치 부근에 왔음」을 제어부(220)에 통지한다.
(7) 제어부(220)에서는 그 통지를 받으면, 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 대하여 포커스 루프를 온으로 하도록 명령을 제공한다.
(8) 제어부(220)는 포커스 루프를 온으로 한 채로 이송 모터 구동 회로(216)에 명령을 제공하여 광학 헤드(202)를 천천히 정보 기억 매체(201)의 외주부 방향으로 이동시킨다.
(9) 동시에 광학 헤드(202)로부터의 재생 신호를 모니터하여 광학 헤드(202)가 정보 기억 매체(201)상의 기록 영역에 도달하면, 광학 헤드(202)의 이동을 멈추고, 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 대하여 트랙 루프를 온시키는 명령을 제공한다.
(10) 계속해서 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 내주부에 기록되어 있는 ″재생시의 최적 광량″ 및 ″기록/소거시의 최적 광량″이 재생되고, 그 정보가 제어부(220)를 경유하여 반도체 메모리(219)에 기록된다.
(11) 또 제어부(220)에서는 그 ″재생시의 최적 광량″에 맞춘 신호를 기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206)로 보내고, 재생시간 반도체 레이저 소자의 발광량을 재설정한다.
(12) 그리고, 정보 기억 매체(201)에 기록되어 있는 ″기록/소거시의 최적 광량″에 맞추어 기록/소거시의 반도체 레이저 소자의 발광량이 설정된다.
〈〈액세스 제어〉〉
정보 기억 매체(201)에 기록된 액세스 포인트 정보가 재생 정보 기억 매체(201)상의 어떤 장소에 기록되고 또 어떠한 내용을 가지고 있는지에 대한 정보는 정보 기억 매체(201)의 종류에 따라 다르다. 예컨대, DVD 디스크에서는 이 정보는 정보 기억 매체(201)내의 디렉토리 관리 영역 또는 네비게이션 팩(navigation peck) 등에 기록되어 있다.
여기서, 디렉토리 관리 영역은 통상은 정보 기억 매체(201)의 내주 영역 또는 외주 영역에 정리되어 기록되어 있다. 또한, 네비게이션 팩은 MPEG2의 PS (Program stream)의 데이터 구조에 준거한 VOBS(video Object Set)속의 VOBU(Video Object Unit)라는 데이터 단위속에 포함되고, 다음 영상이 어디에 기록되어 있는지의 정보를 기록하고 있다.
특정한 정보를 재생 또는 기록/소거하고 싶을 경우에는 우선 상기 영역내의 정보를 재생하고, 거기서 얻어진 정보로부터 액세스 포인트를 결정한다.
〈비정밀 액세스 제어〉
제어부(220)에서는 액세스 포인트의 반경 위치를 계산하고, 현상의 광학 헤드(202) 위치 사이의 거리를 산출한다.
광학 헤드(202) 이동 거리에 대하여 가장 단시간에 도달할 수 있는 속도 곡선 정보가 사전에 반도체 메모리(219)내에 기록되어 있다. 제어부(220)는 그 정보를 판독하고, 그 속도 곡선에 따라서 이하의 방법으로 광학 헤드(202)의 이동 제어를 행한다.
즉, 제어부(220)로부터 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 대하여 명령을 제공하여 트랙 루프를 오프한 후, 이송 모터 구동 회로(216)를 제어하여 광학 헤드(202)의 이동을 개시시킨다.
집광 스포트가 정보 기억 매체(201)상의 트랙을 횡단하면, 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)내에서 트랙 에러 검출 신호가 발생한다. 이 트랙 에러 검출 신호를 이용하여 정보 기억 매체(201)에 대한 집광 스포트의 상대 속도를 검출할 수 있다.
이송 모터 구동 회로(216)에서는 이 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)로부터 얻어지는 집광 스포트의 상대 속도와 제어부(220)로부터 차례로 보내어지는 목표 속도 정보와의 차를 연산하고, 그 결과로 광학 헤드 구동 기구(이송 모터)(203)로의 구동 전류에 피드백 제어를 걸면서, 광학 헤드(202)를 이동시킨다.
상기 〈〈광학 헤드 이동 기구〉〉의 항에서 기술한 바와 같이, 가이드 샤프트와 부시 또는 베어링 사이에는 항상 마찰력이 작용하고 있다. 광학 헤드(202)가 고속으로 이동하고 있을 때에는 운동 마찰이 작용하지만, 이동 개시와 정지 직전에는 광학 헤드(202)의 이동 속도가 느리기 때문에 정지 마찰이 작용한다. 이 정지 마찰이 작용할 때에는(특히 정지 직전에는) 상대적으로 마찰력이 증가하고 있다. 이 마찰력 증가에 대처하기 위해서, 광학 헤드 구동 기구(이송 모터)(203)에 공급되는 전류가 커지도록, 제어부(220)로부터의 명령에 의해 제어계의 증폭률(이득)을 증가시킨다.
〈정밀 액세스 제어〉
광학 헤드(202)가 목표 위치에 도달하면, 제어부(220)로부터 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 명령을 제공하여 트랙 루프를 온시킨다.
집광 스포트는 정보 기억 매체(201)상의 트랙을 따라 추적하면서, 그 부분의 어드레스 또는 트랙 번호를 재생한다.
거기에서의 어드레스 또는 트랙 번호로부터 현재의 집광 스포트 위치를 산출하고, 도달 목표 위치로부터의 오차 트랙 수를 제어부(220)내에서 계산하여 집광 스포트의 이동에 필요한 트랙 수를 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 통지한다.
대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)내에서 1쌍의 킥 펄스를 발생시키면, 대물렌즈는 정보 기억 매체(201)의 반경 방향으로 약간 움직여서 집광 스포트가 인접한 트랙으로 이동한다.
대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)내에서는 일시적으로 트랙 루프를 오프시키고, 제어부(220)로부터의 정보에 맞춘 회수의 킥 펄스를 발생시킨 후, 다시 트랙 루프를 온시킨다.
정밀 액세스 종료후, 제어부(220)는 집광 스포트가 추적하고 있는 위치의 정보(어드레스 또는 트랙 번호)를 재생하고, 목표 트랙에 액세스하고 있는 것을 확인한다.
〈〈연속 기록/재생/소거 제어〉〉
도 13에 도시된 바와 같이, 포커스·트랙 에러 검출 회로(217)로부터 출력되는 트랙 에러 검출 신호는 이송 모터 구동 회로(216)에 입력되고 있다. 상술한 ″기동 제어시″와 ″액세스 제어시″에는 이송 모터 구동 회로(216)내에서는 트랙 에러 검출 신호를 사용하지 않도록 제어부(220)에 의해 제어되고 있다.
액세스에 의해 집광 스포트가 목표 트랙에 도달한 것을 확인한 후, 제어부(220)로부터의 명령에 의해, 모터 구동 회로(216)를 경유하여 트랙 에러 검출 신호의 일부가 광학 헤드 구동 기구(이송 모터)(203)로의 구동 전류로서 공급된다. 연속으로 재생 또는 기록/소거 처리를 행하고 있는 기간중, 이 제어는 계속된다.
정보 기억 매체(201)의 중심 위치는 회전 테이블(221)의 중심 위치와 약간 어긋난 편심을 가지고 장착되어 있다. 트랙 에러 검출 신호의 일부를 구동 전류로서 공급하면, 편심에 맞추어 광학 헤드(202) 전체가 미동한다.
또한 장시간 연속하여 재생 또는 기록/소거 처리를 행하면, 집광 스포트 위치가 서서히 외주 방향 또는 내주 방향으로 이동한다. 트랙 에러 검출 신호의 일부를 광학 헤드 이동 기구(이송 모터)(203)로의 구동 전류로서 공급한 경우에는 그것에 맞추어 광학 헤드(202)가 서서히 외주 방향 또는 내주 방향으로 이동한다.
이렇게 하여 대물렌즈 액츄에이터의 트랙 편차 보정의 부담을 경감시킴으로써 트랙 루프를 안정화시킬 수 있다.
〈〈종료 제어〉〉
일련의 처리가 완료되어 동작을 종료시키는 경우에는 이하의 순서에 따라서 처리가 행하여진다.
(1) 제어부(220)로부터 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 대하여 트랙 루프를 오프시키는 명령이 제공된다.
(2) 제어부(220)로부터 대물렌즈 액츄에이터 구동 회로(218)에 대하여 포커스 루프를 오프시키는 명령이 제공된다.
(3) 제어부(220)로부터 기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206)에 대하여 반도체 레이저 소자의 발광을 정지시키는 명령이 제공된다.
(4) 스핀들 모터 구동 회로(215)에 대하여 기준 회전수로서 0이 통지된다.
〈〈〈정보 기억 매체로의 기록 신호/재생 신호의 흐름〉〉〉
〈〈재생시의 신호의 흐름〉〉
〈2치화· PLL 회로〉
상기 〈광학 헤드(202)에 의한 신호 검출〉의 항에서 기술한 바와 같이, 정보 기억 매체(광 디스크)(201)의 광 반사막 또는 광 반사성 기록막으로부터의 반사광량 변화를 검출하여 정보 기억 매체(201)상의 신호를 재생한다. 증폭기(213)로 얻어진 신호는 아날로그 파형을 가지고 있다. 2치화 회로(212)는 비교기를 이용하여 그 아날로그 신호를 ″1″ 및 ″0″으로 이루어지는 2치의 디지털 신호로 변환한다.
이렇게 해서 2치화 회로(212)에서 얻어진 재생 신호로부터, PLL 회로(211)에 있어서, 정보 재생시의 기준 신호가 취출된다. 즉, PLL 회로(211)는 주파수 가변의 발진기를 내장하고 있고, 이 발진기로부터 출력되는 펄스 신호(기준 클록)와 2치화 회로(212) 출력 신호 사이에서 주파수 및 위상의 비교가 행하여진다. 이 비교 결과를 발진기 출력으로 피드백하게 함으로써, 정보 재생시의 기준 신호를 취출하고 있다.
〈신호의 복조〉
복조 회로(210)는 변조된 신호와 복조후의 신호 사이의 관계를 도시하는 변환 테이블을 내장하고 있다. 복조 회로(210)는 PLL 회로(211)에서 얻어진 기준 클록에 맞추어 변환 테이블을 참조하면서, 입력 신호(변조된 신호)를 원래의 신호(복조된 신호)로 되돌린다.
복조된 신호는 도 5의 가장 좌측의 신호선(복조 회로(209)와 버스 라인(224)을 직접 연결할 수 있는 신호선)을 경유하여 반도체 메모리(219)에 기록된다.
〈에러 정정 처리〉
에러 정정 회로(209)의 내부 구조는 도 5에 도시된 바와 같이 되어 있다. 즉, 에러 정정 회로(209)의 내부는 크게 나누어 ECC 블록 에러 정정 처리부(225)와 전자 워터마크 정보 추출부(229)로 구성되어 있다. 또, 전자 워터마크 정보 추출부(229)는 ECC 블록내 전자 워터마크 정보 추출용 어드레스 추출부(226), 전자 워터마크 정보 매트릭스 일시 기록부(227) 및 전자 워터마크 정보 에러 정정부(228)로 구성되어 있다.
ECC 블록 에러 정정 처리부(225)에서는 반도체 메모리(219)에 보존된 신호에 대하여, 내부호 PI와 외부호 PO를 이용하여 에러 장소를 검출하고, 에러 장소의 포인터 플래그를 세운다. 그 후, 반도체 메모리(219)로부터 신호를 독출하면서 에러 포인터 플래그에 맞추어 순차 에러 장소의 신호를 정정한 후, 다시 반도체 메모리(219)에 정정후 정보를 기록한다.
정보 기억 매체(201)로부터 재생한 정보를 도 13의 재생 신호 Sc로서 외부로 출력하는 경우에는 반도체 메모리(219)에 기록된 에러 정정후 정보로부터 내부호 PI 및 외부호 PO를 떼어 내어 버스 라인(224)을 경유하여 데이터 입출력 인터페이스부(222)로 전송한다.
그리고, 데이터 입출력 인터페이스부(222)가 에러 정정 회로(209)로부터 보내어져 온 신호를 재생 신호 Sc로서 출력한다.
〈〈정보 기억 매체(201)에 기록되는 신호 형식〉〉
정보 기억 매체(201)상에 기록되는 신호에 대해서는 이하의 것을 만족하는 것이 요구된다.
(가) 정보 기억 매체(201)상의 결함에 기인하는 기록 정보 에러의 정정을 가능하게 하는 것;
(나) 재생 신호의 직류 성분을 「0」으로 하여 재생 처리 회로의 간소화를 도모하는 것;
(다) 정보 기억 매체(201)에 대하여 가능한 한 고밀도로 정보를 기록하는 것;
이상의 요구를 만족하기 위해서, 도 13에 도시하는 정보 기록 재생부(물리계 블록)에서는 ″에러 정정 기능의 부가″와 ″기록 정보에 대한 신호 변환(신호의 변복조)″을 행하고 있다.
くく기록시의 신호의 흐름〉〉
〈에러 정정 코드 ECC 부가 처리〉
이 에러 정정 코드 ECC 부가 처리에 대해서 도 6을 참조하여 설명한다.
ECC 엔코딩 회로(208)의 내부 구조는 도 6에 도시된 바와 같이 되어 있다. 즉, ECC 엔코딩 회로(208)는 ECC 블록 엔코딩 회로(208A)와 전자 워터마크 정보 삽입부(233)로 구성되어 있다. 또, 전자 워터마크 정보 삽입부(233)는 ECC 블록내 전자 워터마크 정보 삽입 장소 지정부(230), 전자 워터마크 정보 매트릭스 일시 기록부(231) 및 전자 워터마크 정보의 PI 정보·PO 정보 산출부(232)로 구성되어 있다.
정보 기억 매체(201)에 기록하고 싶은 정보가 원래의 신호의 형태로, 기록 신호 Sd로서 도 13의 데이터 입출력 인터페이스부(222)에 입력된다. 이 기록 신호 Sd는 그대로 도 6의 반도체 메모리(219)에 기록된다. 그 후, ECC 엔코딩 회로(208)내의 ECC 블록 엔코딩 회로(208A)에 있어서, 다음과 같은 ECC의 부가 처리가 실행된다.
이하, 곱부호를 이용한 ECC 부가 방법의 구체적인 예에 대해서 설명을 행한다.
기록 신호 Sd는 반도체 메모리(219)내에서 172 바이트마다 1행씩 순차적으로 배열되고, 192행에서 1쌍의 ECC 블록이 된다(172 바이트 행×192 바이트 열에서 대개 32k바이트의 정보량이 된다).
이 ″172바이트 행×192바이트 열″로 구성되는 1쌍의 ECC 블록내의 원래의 신호(기록 신호 Sd)에 대하여, 172 바이트의 1행마다 10 바이트의 내부호 PI를 계산하여 반도체 메모리(219)내에 추가 기록한다. 또 바이트 단위의 1열마다 16 바이트의 외부호 PO를 계산하여 반도체 메모리(219)내에 추가 기록한다.
그리고, 10 바이트의 내부호 PI를 포함시킨 12행분(12×(172+10) 바이트)과 외부호 PO의 1행분(1×(172+10) 바이트)의 합계 2366 바이트(=(12+1)×(172+10))를 단위로 하여, 에러 정정 코드 ECC 부가 처리가 이루어진 정보가 정보 기억 매체(201)의 1섹터 내에 기록된다.
ECC 엔코딩 회로(208)내의 ECC 블록 엔코딩 회로(208A)는 내부호 PI와 외부호 PO의 부가가 완료되면, 그 정보를 일단 반도체 메모리(219)로 전송한다.
정보 기억 매체(201)에 정보가 기록되는 경우에는 반도체 메모리(219)로부터, 1섹터분의 2366 바이트씩의 신호가 버스 라인(224)과 변조 회로(207)를 직접 연결하는 신호선(도 6의 좌측에 도시)을 통해 변조 회로(207)로 전송된다.
く신호 변조〉
재생 신호의 직류 성분(DSV:Digital Sum Value 또는 Digital Sum Variation)을 「0」에 가깝게 하고, 정보 기억 매체(201)에 대하여 고밀도로 정보를 기록하기 위해서, 신호 형식의 변환인 신호 변조를 변조 회로(207)내에서 행한다.
도 13의 변조 회로(207) 및 복조 회로(210)는 각각 원래의 신호와 변조후의 신호 사이의 관계를 나타내는 변환 테이블을 내장하고 있다. 변조 회로(207)는 ECC 엔코딩 회로(208)로부터 전송되어 온 신호를 소정의 변조 방식에 따라서 복수 비트마다 단락하고, 변환 테이블을 참조하면서, 별도의 신호(코드)로 변환한다.
예컨대, 변조 방식으로서 8/16 변조(RLL(2, 10) 코드)를 이용한 경우에는 변환 테이블이 2종류 존재하고, 변조후의 직류 성분(DSV)이 0에 접근하도록 차례로 참조용 변환 테이블을 전환하고 있다.
〈기록 파형 발생〉
정보 기억 매체(광 디스크)(201)에 기록 마크를 기록하는 경우, 일반적으로는 기록 방식으로서 다음 것이 채용된다.
[마크 길이 기록 방식] 기록 마크의 전단 위치와 후단말 위치에 ″1″이 오는 것.
[마크간 기록 방식] 기록 마크의 중심 위치가 ″1″의 위치와 일치하는 것.
또, 마크 길이 기록을 채용하는 경우, 비교적 긴 기록 마크를 형성할 필요가 있다. 이 경우, 일정 기간 이상 기록용의 큰 광량을 정보 기억 매체(201)에 계속해서 조사하면, 정보 기억 매체(201)의 광 반사성 기록막의 축열 효과에 의해 마크의 후부만 폭이 넓어지고, ″낙숫물″ 형상의 기록 마크가 형성되어 버린다. 이 폐해를 제거하기 위해서, 길이가 긴 기록 마크를 형성하는 경우에는 기록용 레이저 구동 신호를 복수의 기록 펄스로 분할하거나, 기록용 레이저의 기록 파형을 계단형으로 변화시키는 등의 대책이 채용된다.
기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206)내에서는 변조 회로(207)로부터 보내어져 온 기록 신호에 따라서, 상술한 바와 같은 기록 파형을 작성하고, 이 기록 파형을 갖는 구동 신호를 반도체 레이저 구동 회로(205)에 보내고 있다.
〈전자 워터마크 정보의 삽입〉
도 7a 및 도 7b는 패리티 코드가 부가된 전자 워터마크 정보의 내용을 설명하는 도면이다. 여기서는, 사용자 패스워드를 이용한 전자 워터마크 정보의 삽입 방법을 예로 들어 설명을 행한다.
사용자가 등록하고, 반도체 메모리(219)에 기록된 패스워드 정보의 예를 도 7a에 나타낸다.
도 7a에 있어서의 a∼i는 각각 ″0″이나 ″1″의 1비트 정보를 의미하고 있다. 도 6에 도시한 전자 워터마크 정보 매트릭스 일시 기록부(231)는 반도체 메모리(219)내에 기록되어 있는 사용자 패스워드 정보를 판독, 입력하고, 도 7a의 1차원 패스워드 a∼i를 도 7b와 같이 2차원 매트릭스에 다시 배치한다.
도 6의 전자 워터마크 정보의 PI 정보·PO 정보 산출부(232)에서는 도 7b에 도시되는 바와 같은 2차원 배치된 사용자 패스워드 정보에 대하여 PI(Inner Parity Code:에러 정정용 내부호) 4 및 PO(Outer Parity Code:에러 정정용 외부호) 5를 계산하여 부가한다. 이렇게 하여 에러 정정용 내부호(j, k, l) 4 및 외부호(m, n, o, p) 5가 부가되어 완성한 a에서 p까지의 비트 정보가 전자 워터마크 정보가 된다.
이 전자 워터마크 정보가 도 1b에 도시되는 소정의 위치에 삽입되도록, ECC 블록내 전자 워터마크 정보 삽입 장소 지정부(230)는 전자 워터마크 정보의 삽입 장소를 지정하고, 반도체 메모리(219)내에 보존되어 있는 ECC 블록 데이터에 a에서 p까지의 전자 워터마크 정보 비트를 순차적으로 삽입해 나간다.
도 6에 도시된 ECC 엔코딩 회로(208)에서는 전자 워터마크 정보의 삽입 방법으로서, 사전에 만들어진 ECC 블록 정보상에 전자 워터마크 정보를 덮어쓰기하는 방법을 채용하고 있다.
이 전자 워터마크 정보의 삽입 방법으로는 상술한 「덮어쓰기법」이외에도 가능하다. 예컨대, 배타적 논리합 회로를 이용한 원래의 ECC 블록 정보와 전자 워터마크 정보의 1비트 단위의 가산 처리를 행하는 방법에 의해서도 ECC 블록 정보에 전자 워터마크 정보를 넣을 수 있다.
이렇게 하여 행하여진 ECC 블록(매트릭스)상으로의 전자 워터마크 정보의 삽입(덮어쓰기) 처리는 후술하는 도 2의 순서도에서는 처리 단계(S120)에서 실행된다.
이 전자 워터마크 정보 삽입 처리를 완료한 후의 데이터가 도 13의 버스 라인(224), 변조 회로(207), 기록/재생/소거 제어 파형 발생 회로(206), 반도체 레이저 구동 회로(205) 및 광학 헤드(202)를 경유하여 정보 기억 매체(광 디스크)(201)상에 기록된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크가 들어 있는 정보의 기록 방법의 일예를 설명하는 순서도이다. 이 순서도를 참조하면서, 사용자가 작성하고, 복제 방지 처리가 필요한 저작권 보호 대상이 되는 정보를 정보 기억 매체상에 기록하는 방법을 설명한다. 이 순서도의 처리는, 예컨대 도 13의 제어부(220)에 내장되는 마이크로 컴퓨터(CPU 또는 MPU)에 의해 실행된다.
사용자가 파일 데이터의 데이터 내용 작성을 행한 후(S101), 파일 데이터의 보존 처리를 행한다(S102). 이 사용자가 행하는 보존 처리의 일환으로서, 파일 데이터의 보존 장소(어떤 디렉토리 밑에 보존할지 등) 지정의 처리와(S103), 그 보존 파일의 파일명 등록 처리와(S104), 사용자 패스워드 등록 처리를 행한다(S105). 복제 방지 처리가 필요한 정보에 대해서는 이 등록 사용자 패스워드를 이용함으로써 부정 복제 방지를 행한다.
이상의 일련의 처리(S106)가 사용자측 조작이 된다. 정보 기록 재생 장치측은 이 사용자측 조작(106)에 의해 얻어진 정보를 받아 이하의 조작(S122)을 실행한다.
우선 사용자가 등록한 패스워드 정보를 도 13의 반도체 메모리(219)에 기록한다. 그 후, 사용자 패스워드의 암호화 처리로서 도 13에 도시한 암호화 복호화 처리 회로(223)가 사용자 패스워드를 반도체 메모리(219)로부터 독출하여 암호화 처리한다(S107).
그 결과 얻어진 암호화된 사용자 패스워드는 다시 반도체 메모리(219)에 기록된다. 그 후, 광학 헤드 이동 기구(이송 모터)(203)가 광학 헤드(202)를 이동시켜 사용자가 지정한 보존 장소(디렉토리가 기록되어 있는 정보 기억 매체상의 섹터 위치)에 액세스한다(S108).
정보 기록 재생 장치로서 DVD-RAM 드라이브가 이용되는 경우, 파일 관리에 후술하는 UDF라는 파일 포맷이 채용된다. UDF에서는, 파일 관리 영역에서의 파일명은 후술하는 바와 같이 파일 식별자 디스크립터 FID에 기록된다.
도 2에 있어서, 지정된 디렉토리 내로의 FID 등록 처리(109)에서는 파일 식별자 디스크립터 FID내의 파일명 등록(110)후, 전술한 암호화된 사용자 패스워드가 반도체 메모리(219)로부터 독출되어 파일 식별자 디스크립터 FID내에 기록된다(S111).
그 후, 파일 데이터의 FE 등록(상세한 설명은 후술함)한 후(S112), 신규 제작한 파일 데이터의 데이터 내용 보존 처리가 행하여진다(S113).
데이터 내용 보존 처리에 있어서는〈에러 정정 코드 ECC 부가 처리〉의 항에서 전술한 수속에 따라서, 보존 처리가 행하여진다(S113). 즉, 외부호 PO의 계산 처리(S114), 내부호 PI의 계산 처리(S115) 및 ECC 블록(매트릭스)의 작성 처리(S116)가 행해지고, 그 결과가 다시 반도체 메모리(219)에 보존된다(S120).
또한, 사용자측 조작(S106)의 사용자 패스워드 등록(S105)에 있어서 사용자 패스워드의 등록이 이루어져 있을 경우는 데이터 내용 보존 처리(S113)내에 있어서, 사용자 패스워드의 외부호(도 7b의 PO5) PO의 계산 처리(S117)와, 사용자 패스워드의 내부호(도 7b의 PI4) PI의 계산 처리(S118)와, 등록된 사용자 패스워드에 대응한 전자 워터마크 패턴(전자 워터마크 정보(a∼p))의 작성 처리(S119)가 실행된다.
이 전자 워터마크 정보(a∼p)가 도 1b에 도시되는 소정의 위치에 삽입된다(S120). 이 처리가 ECC 블록(매트릭스)상으로의 전자 워터마크 정보의 삽입(덮어쓰기) 처리(S120)이다.
이렇게 해서, 부정 복제를 방지하고 싶은 정보(ECC 블록의 작성 처리 S116에서 작성한 것)에 복제 방지용 패스워드(전자 워터마크 패턴 작성 처리 S119에서 작성한 전자 워터마크 정보)가 삽입된 정보가 정보 기억 매체(DVD-RAM 디스크 등)(201)에 기록된다(S121).
도 3은 도 2에서 설명한 바와 같은 방법으로 정보 기억 매체(201)상에 기록된 파일 데이터 정보를 갱신하는 경우의 처리 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3의 사용자측 조작(S106)에서는 파일 데이터명을 지정하는 대신에 파일 데이터명을 선택하는 곳을 제외하고, 도 2의 사용자측 조작(S106) 부분과 동일한 조작이 행하여진다.
도 3에 있어서, 정보의 갱신 처리를 하는 경우에는 도 2의 파일 식별자 디스크립터 FID내로의 암호화된 패스워드 등록 처리(S111)는 행해지지 않는다. 즉, 파일 식별자 디스크립터 FID내에는 처음으로 파일 데이터 정보를 기록했을 때의 사용자 패스워드가 계속해서 보존된다.
정보의 갱신 처리시에는 정보를 갱신한 사람이 패스워드를 입력하기 위해서, 도 3의 순서도에 따라서 기록한 전자 워터마크 정보에는 정보를 갱신한 사람의 패스워드가 기록되어 버린다. 따라서, 처음으로 파일 데이터 정보를 기록한 사람과 정보를 갱신한 사람이 다르면, 파일 식별자 디스크립터 FID내의 사용자 패스워드와 전자 워터마크 정보내의 패스워드가 달라진다.
정보 기억 매체로부터의 정보 재생시에 파일 식별자 디스크립터 FID내의 사용자 패스워드와 전자 워터마크 정보내의 패스워드의 양쪽을 판독하고, 양쪽을 비교하면, 제삼자가 도중에 파일 데이터 정보를 갱신한 것을 알 수 있다.
사전에 작성된 파일 데이터 정보를 정보 기억 매체상에 복제하는 경우도 도 3의 순서를 밟는다.
즉, 전자 워터마크 정보가 들어 있는 정보가 부정하게 복제되면, 복제처의 정보 기억 매체(201)상에 원래의 파일 데이터 정보를 작성한 사람의 사용자 패스워드가 기록되는 한편, 전자 워터마크 정보 내에는 복제한 사람의 사용자 패스워드가 기록된다. 이 때문에, 양쪽의 패스워드를 비교하면 용이하게 부정 복제를 발견할 수 있다.
구체적인 예와 같이 정당한 사용자측 조작(S106)을 통하지 않고서 정보 기억 매체간의 직접 복제가 이루어지는 경우에도 부정 복제를 발견할 수 있다. 즉, 직접 복제가 이루어진 경우에는 복제시의 전송 정보는 도중에 에러 정정 처리되기 때문에 전자 워터마크 정보가 사라진다. 이 「전자 워터마크 정보가 소멸된 정보」는 복제처로 전송된다. 그 결과, 부정 복제처의 정보에는 전자 워터마크 정보가 들어 있지 않으므로, 정보 재생시의 전자 워터마크 정보 추출 처리에 의해 용이하게 부정 복제를 발견할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 워터마크(패스워드)가 들어 있는 정보의 재생 방법의 일예를 설명하는 순서도이다.
정보 기억 매체(201)로부터 기록 정보를 재생하는 경우에 있어서, 사용자측 조작(S106)에서는 파일 데이터의 재생 처리(S127), 파일 데이터 보존 장소(디렉토리) 지정 처리(S128) 및 재생하는 파일 데이터명 지정 처리(S129)가 행하여진다.
정보 기록 재생 장치측 조작(S122)에서는 파일 데이터 보존 장소(디렉토리)로의 액세스 처리(S130) 및 파일 식별자 디스크립터 FID 검색 처리(S131)후, 파일 식별자 디스크립터 FID내의 암호화된 패스워드를 판독하는 처리가 행하여진다(S132).
도 13의 암호화 복호화 처리 회로(223)에 있어서, 암호화된 패스워드의 복호화 처리(S133)가 행하여진다. 그 후 지정된 파일의 파일 엔트리로의 액세스 처리(S134)가 행하여진다.
암호화 복호화 처리 회로(223)에 있어서 복호화된 사용자 패스워드는 반도체 메모리(219)에 보존된다. 그 후, 정보 기억 매체(201)로부터 ECC 블록 데이터를 판독하는 처리(S135)가 행해지고, 판독된 ECC 블록 데이터가 반도체 메모리(219)내에 기록된다.
도 1b에 도시된 바와 같이 ECC 블록내에 삽입된 전자 워터마크 정보의 위치 및 그 배치순은 사전에 알고 있다.
도 4에 있어서, ECC 블록내에서 전자 워터마크 정보를 추출하는 처리(136)는 도 5의 ECC 블록내 전자 워터마크 정보 추출용 어드레스 추출부(226)에 의해 실행된다. 이 ECC 블록내 전자 워터마크 정보 추출용 어드레스 추출부(226)는 반도체 메모리(219)로부터 전자 워터마크 정보만을 추출하고, 도 5의 전자 워터마크 정보 매트릭스 일시 기록부(227)에 있어서, 도 7b에 도시하는 것과 같은 형식으로 전자 워터마크 정보를 배열한다.
도 4에 있어서의 전자 워터마크 정보의 에러 정정 처리(S137)는 도 5의 전자 워터마크 정보 에러 정정부(228)에 의해 실행된다. 이 전자 워터마크 정보 에러 정정부(228)는 PI(내부호)4 및 PO(외부호)5를 이용하여 에러 정정을 한 후, 그 결과를 반도체 메모리(219)에 기록한다.
도 4에 있어서, 파일 식별자 디스크립터 FID내 패스워드와 전자 워터마크 정보내 패스워드의 비교 처리(S138)는 도 13의 제어부(220)에 의해 실행된다. 이 제어부(220)는 반도체 메모리(219)로부터 파일 식별자 디스크립터 FID내에 기록된 사용자 패스워드와 전자 워터마크 정보내의 사용자 패스워드를 판독하여 양쪽의 비교를 행한다. 혹시 양쪽의 정보가 다른 경우에는
『이 정보는 부정 복제 또는 부정 갱신된 물건입니다』
라고 하는 주의의 에러 메시지를 제공한 후(S139), 재생 처리를 중지한다(S140).
혹시 양쪽의 정보가 일치하면, 도 5의 ECC 블록 에러 정정 처리부(225)에 있어서 파일 데이터의 데이터 내용에 관한 에러 정정 처리를 행한 후(S141), 도 13의 재생 신호 Sc로서 외부로 전송한다(S142).
도 5의 에러 정정 회로(209)는 「ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 장소를 사전에 알고 있는 경우의 전자 워터마크 정보 추출」에 알맞은 구조로 되어 있다.
「ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 장소를 사전에 모르고 있을 경우」의 전자 워터마크 정보의 추출 방법으로는 「도 5의 ECC 블록 에러 정정 처리부(225)에 있어서 ECC 블록 정보내의 에러 장소를 추출함으로써 전자 워터마크 정보를 취출」이라는 것이 있다(ECC 블록내에 삽입된 전자 워터마크 비트는 본 래의 기록 정보의 재생시에는 에러로서 인지되어 에러 정정된다. 따라서, ECC 블록내에서 에러로서 인지된 비트 위치의 내용을 모으면 전자 워터마크 정보의 추출이 가능해짐).
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이 ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 장소가 항상 고정되어 있으면, 제삼자가 전자 워터마크 정보를 빼내어 전자 워터마크 정보를 변경하여 복제 방지 파괴를 행할 위험성이 있다. 따라서, 본 발명의 변형예로서는 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이, ECC 블록내의 전자 워터마크 정보의 삽입 위치를 정기적으로 변경시켜 복제 방지 파괴 대책을 행할 수 있도록 하고 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시예에 대해서, 매체와 기록 재생 장치에 대해 도면을 이용하여 상세히 설명하였다.
또, 본 발명의 제2 실시예에 대해서, 매체와 기록 재생 장치에 대해 도면을 이용하여 이하에 상세히 설명한다.
본 발명의 제2 실시예의 특징은 ECC 블록내의 전자 워터마크가 그 전자 워터마크 데이터의 「데이터 내용」에 따른 것이 아니라, ECC 블록내의 어떤 위치에 어떤 패턴으로 분포하는지 「삽입 위치」로 하는 것이다.
즉, 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 전자 워터마크 정보의 내용(″0″ 및 ″1″의 조합)에는 전자 워터마크로서의 의미를 갖지 않고, 전자 워터마크 정보의 「삽입 위치」에만 의미를 갖게 하는 것이다. 이 경우, 전자 워터마크 정보 삽입 위치의 패턴을 기호화(패턴 A, B, C 등)하여, 이 기호(A, B, C 등)를 파일 식별자 디스크립터 FID에 기록해 둔다. 그리고, ECC 디코드시에 검출된 패턴과 FID에 기록되어 있는 패턴을 비교함으로써 부정 복제를 검지하도록 구성하는 것이다.
도 10의 패턴 A의 경우에는 추출한 전자 워터마크 정보 삽입 위치에서의 정보를 조사하고, ″1″의 검출률(전자 워터마크 정보로서 검출된 비트중 비트 ″1″이 소정의 % 이상 검출되어 있는지 여부)로 전자 워터마크 정보를 검출한다.
구체적으로는 미리, 예컨대 반도체 메모리(219) 등에 패턴 A 등에 대응한 어드레스 패턴을 격납해 둔다(S201). 그리고, 정보 기록 재생 장치가 디스크의 파일 식별자 디스크립터 FID로부터 패턴 A를 판독한 경우, 이 패턴 A에 대응한 어드레스 패턴(도 10이 나타내는 바와 같은)을, 예컨대 반도체 메모리(219)로부터 독출하게 된다. 그리고, 광 디스크의 에러 정정 회로로부터 추출된 전자 워터마크 정보와 이 어드레스 패턴을 비교하여 이들 유사성을 검출하는 것이다(S203). 이 유사성이 일정치 이상이면, 파일 확장자 디스크립터 FID에 격납되어 있던 패턴 A와 같이 전자 워터마크 정보가 검출된 것으로 되어 디스크의 정당성이 인정되는 것이다. 도 11의 패턴 B의 경우에는 추출한 전자 워터마크 정보 삽입 위치에서의 정보를 조사하고, ″0″의 검출률(전자 워터마크 정보로서 검출된 비트중 비트 ″0″이 소정의 % 이상 검출되어 있는지 여부)로 전자 워터마크 정보를 검출하는 것도 유효하다.
이 정당성의 판단은 도 10의 경우와 같은 순서로 행하여진다. 전자 워터마크 정보의 삽입 위치가 도 10이 평행선형인데 비하여 도 11의 경우는 X자형인 것을 알 수 있다.
도 12의 패턴의 경우에는 추출한 전자 워터마크 정보 삽입 위치에서의 정보를 조사하고, 교대로 반복하는 ″1″, ″0″의 비트열의 검출률로 전자 워터마크 정보를 검출할 수 있다. 즉, 도 12의 패턴은 교대로 반복하는 ″1″, ″0″의 비트열이 사선형으로 분포하는 것으로, 이 경우도 역시 파일 확장자 디스크립터 FID에 격납되어 있던 패턴 C를 검출하면, 이것에 따라서 반도체 메모리(219)로부터 어드레스 패턴을 독출하게 된다. 그리고, 광 디스크의 에러 정정 회로로부터 추출된 전자 워터마크 정보와 이 어드레스 패턴을 비교하여 이들 유사성을 검출하는 것이다. 이 유사성이 일정치 이상이면, 디스크의 정당성이 확인된 것으로 판단된다.
이상, 제2 실시예에 대해서 도면을 이용하여 상세히 설명하였다.
그런데, 이하에 본 발명의 복제 방지 시스템이 적용되는 DVD에서 채용되는 UDF 포맷에 대해서 이하에 상세히 설명한다.
처음에, DVD에서 채용되고 있는 UDF 포맷에 대해서 설명한다.
〈〈〈UDF의 개요 설명〉〉〉
くくUDF란 무엇인가〉〉
UDF란 범용 디스크 포맷의 약칭으로, 주로 디스크형 정보 기억 매체에 있어서의 「파일 관리 방법에 관한 규약」을 나타낸다.
CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-비디오, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM 등은 국제 표준 규격인 「ISO9660」으로 규격화된 UDF 포맷을 채용하고 있다.
파일 관리 방법으로는 기본적으로 루트 디렉토리를 부모가 가지며, 트리형으로 파일을 관리하는 계층 파일 시스템을 전제로 하고 있다.
여기서는 주로 DVD-RAM 규격에 준거한 UDF 포맷에 관한 설명을 하지만, 이 설명 내용의 많은 부분은 DVD-ROM 규격 내용과도 일치하고 있다.
〈〈UDF의 개요〉〉
〈정보 기억 매체로의 파일 정보 기록 내용〉
정보 기억 매체에 정보를 기록하는 경우, 정보의 종합을 「파일 데이터」라고 부르고, 파일 데이터 단위로 기록이 행하여진다. 개개의 파일 데이터는 다른 파일 데이터와 식별하기 위해서, 파일 데이터마다 독자의 파일명이 부가되어 있다.
공통인 정보 내용을 갖는 복수의 파일 데이터마다 그룹화하면, 파일 관리와 파일 검색이 용이해진다. 이 복수 파일 데이터마다의 그룹을 「디렉토리」 또는 「폴더」라고 부른다. 각 디렉토리(또는 폴더)마다 독자의 디렉토리명(또는 폴더명)이 부가된다.
또, 복수의 디렉토리(폴더)를 모아, 그 위의 계층 그룹으로서 상위 디렉토리(상위 폴더)로 통합할 수 있다. 여기서는 파일 데이터와 디렉토리(폴더)를 총칭하여 파일이라고 부르기로 한다.
정보를 기록하는 경우에는
(가) 파일 데이터의 정보 내용 그 자체;
(나) 파일 데이터에 대응한 파일명;
(다) 파일 데이터의 보존 장소(어떤 디렉토리 밑에 기록할지)에 관한 정보를 모두 정보 기억 매체(예컨대, 도 1a의 디스크(10))상에 기록한다.
또한, 각 디렉토리(폴더)에 대한
(라) 디렉토리명(폴더명);
(마) 각 디렉토리(폴더)가 속해 있는 위치(즉 그 부모가 되는 상위 디렉토리/상위 폴더의 위치)에 관한 정보도 전부 정보 기억 매체(10)상에 기록한다.
도 14는 계층 파일 시스템 구조와 정보 기억 매체(DVD-RAM 디스크(10))에 기록된 정보 내용 사이의 기본적인 관계를 설명하는 도면이다. 도 14는 그 위쪽에 계층 파일 시스템 구조의 간단한 예를 도시하고, 그 아래쪽에 UDF에 따른 파일 시스템 기록 내용의 일예를 도시하고 있다.
이 도면에 있어서, 논리 블록(섹터) 사이즈는 2048 바이트이다. 연속한 논리 블록(연속 섹터)의 덩어리를 「익스텐트」(또는 집합체)라고 부른다. 매체에 기록된 데이터 파일로의 액세스는 화살표의 액세스 순서에 도시된 바와 같이, 순차 정보를 판독하면서, 그 정보에 표시된 어드레스로의 액세스를 반복함으로써 행하여진다.
〈계층 파일 시스템 구조의 간단한 예〉
소형 컴퓨터용 범용 동작 시스템(OS)인 UNIX, MacOS, MS-DOS, Windows 등, 대부분의 OS 파일 관리 시스템은 도 14 또는 도 20에 도시하는 바와 같은 트리형의 계층 구조를 갖는다.
도 14에 있어서, 1개의 디스크 드라이브(예컨대, 1대의 하드 디스크 드라이브 HDD가 복수의 파티션으로 구획되어 있는 경우에는 각 파티션 단위를 1개의 디스크 드라이브로서 생각함)에는 그 전체의 부모가 되는 1개의 루트 디렉토리(401)가 존재하며, 그 밑에 서브 디렉토리(402)가 존재하고 있다. 이 서브 디렉토리(402)속에 파일 데이터(403)가 존재하고 있다.
실제로는 이 예에 관계없이 루트 디렉토리(401)의 바로 밑에 파일 데이터(403)가 존재하거나 복수의 서브 디렉토리(402)가 직렬로 연결된 복잡한 계층 구조를 갖는 경우도 있다.
〈정보 기억 매체상의 파일 시스템 기록 내용〉
파일 시스템 정보는 논리 블록 단위(또는 논리 섹터 단위)로 기록되고, 각 논리 블록내에 기록되는 내용으로서는 주로, 다음과 같은 것이 있다.
＊ 파일 ID 기술자(記述子) FID(파일 정보를 나타내는 기술문) … 파일의 종류나 파일명 루트 디렉토리명, 서브 디렉토리명, 파일 데이터명 등을 기술한다. 파일 ID 기술자 FID 중에는 그것에 계속되는 파일 데이터의 데이터 내용이나 디렉토리의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치도 기술되어 있다.
＊ 파일 엔트리 FE(파일 내용의 기록 장소를 나타내는 기술문) … 파일 데이터의 내용이나 디렉토리(서브 디렉토리 등)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 정보 기억 매체상의 위치(논리 블록 번호) 등을 기술한다.
도 14의 중앙 부분은 도 14의 상측에 도시하는 파일 시스템 구조의 정보를 정보 기억 매체(10)에 기록할 때의 기록 내용을 도시하고 있다. 이하, 이 도시 내용을 구체적으로 설명한다.
＊ 논리 블록 번호 「1」의 논리 블록에는 루트 디렉토리(401)의 내용물이 표시되어 있다.
도 14의 예에서는 루트 디렉토리(401)중에는 서브 디렉토리(402)만이 들어 있다. 이 때문에, 루트 디렉토리(401)의 내용으로는 서브 디렉토리(402)에 관한 정보가 파일 ID 기술자(FID)(404)로 기재되어 있다. 또, 도시하지 않지만, 동일 논리 블록내에 루트 디렉토리(401) 자신의 정보도 파일 ID 기술자의 문으로 병기되어 있다.
이 루트 디렉토리(401)의 파일 ID 기술자(404)중에 서브 디렉토리(402)의 내용이 어디에 기록되어 있는지를 나타내는 파일 엔트리(FE)(405)의 기록 위치가 장-할당 기술자(LAD(2))로 기재되어 있다.
＊ 논리 블록 번호 「2」의 논리 블록에는 서브 디렉토리(402)의 내용물이 기록되어 있는 위치를 나타내는 파일 엔트리(405)가 기록되어 있다.
도 14의 예에서는 서브 디렉토리(402)중에는 파일 데이터(403)만 들어 있다. 이 때문에, 서브 디렉토리(402)의 내용은 실질적으로는 파일 데이터(403)에 관한 정보가 기술되어 있는 파일 ID 기술자(406)의 기록 위치를 나타내게 된다.
파일 엔트리(405)에서는 그 중의 단-할당 기술자로 3번째의 논리 블록에 서브 디렉토리(402)의 내용이 기록되어 있는 것이 기술(AD(3))되어 있다.
＊ 논리 블록 번호 「3」의 논리 블록에는 서브 디렉토리(402)의 내용이 기록되어 있다.
도 14의 예에서는 서브 디렉토리(402)중에는 파일 데이터(403)만이 들어 있으므로, 서브 디렉토리(402)의 내용으로서 파일 데이터(403)에 관한 정보가 파일 ID 기술자(406)로 기재되어 있다. 또, 도시하지 않지만, 동일 논리 블록내에 서브 디렉토리(402) 자신의 정보도 파일 ID 기술자의 문으로 기재되어 있다.
파일 데이터(403)에 관한 파일 ID 기술자(406)중에 이 파일 데이터(403)의 내용이 어디에 기록되어 있는지를 나타내는 파일 엔트리(407)의 기록 위치가 장-할당 기술자(LAD(4))로 기재되어 있다.
＊ 논리 블록 번호 「4」의 논리 블록에는 파일 데이터(403)의 내용(408,409)이 기록되어 있는 위치를 나타내 파일 엔트리(407)가 기록되어 있다.
파일 엔트리(407)내의 단-할당 기술자에 의해, 파일 데이터(403)의 내용(408,409)이 5번째와 6번째의 논리 블록에 기록되어 있는 것이 기술(AD(5),AD(6))되어 있다.
＊ 논리 블록 번호 「5」의 논리 블록에는 파일 데이터(403)의 내용(408)이 기록되어 있다.
＊ 논리 블록 번호 「6」의 논리 블록에는 파일 데이터(403)의 내용(409)이 기록되어 있다.
〈도 14의 정보에 따른 파일 데이터로의 액세스 방법〉
상술한 바와 같이, 파일 ID 기술자 FID와 파일 엔트리 FE에는 그것에 계속되는 정보가 기술되어 있는 논리 블록 번호가 기술되어 있다.
루트 디렉토리로부터 계층을 내리면서 서브 디렉토리를 경유하여 파일 데이터로 도달하는 것과 동일하게, 파일 ID 기술자 FID와 파일 엔트리에 기술되어 있는 논리 블록 번호에 따라서, 정보 기억 매체(10)상의 논리 블록내의 정보를 순차적으로 재생하면서, 목적한 파일 데이터의 내용에 액세스한다.
즉, 도 14에 도시된 파일 데이터(403)에 액세스하기 위해서는 우선 처음에 1번째의 논리 블록 정보를 읽고, 그 중의 LAD(2)에 따라서 2번째 논리 블록 정보를 읽는다. 파일 데이터(403)는 서브 디렉토리(402)속에 존재하고 있으므로, 그 중에서 서브 디렉토리(402)의 파일 ID 기술자 FID를 찾아 AD(3)를 판독한다. 그 후, 판독한 AD(3)에 따라서 3번째 논리 블록 정보를 읽는다. 그 중에 LAD(4)가 기술되어 있으므로, 4번째 논리 블록 정보를 읽고, 파일 데이터(403)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아, 그 중에 기술되어 있는 AD(5)에 따라서 5번째 논리 블록 정보를 읽으며, AD(6)에 따라서 6번째 논리 블록에 도달한다.
또, AD(논리 블록 번호), LAD(논리 블록 번호)라는 기술의 내용에 대해서는 후술한다.
〈〈〈UDF의 각 기술문(기술자/디스크립터)의 구체적 내용 설명〉〉〉
〈〈논리 블록 번호의 기술문〉〉
〈할당 기술자〉
상기 〈정보 기억 매체상의 파일 시스템 정보 기록 내용〉에서 기술한 바와 같이, 파일 ID 기술자 FID나 파일 엔트리 등의 일부에 포함되고, 그 후에 계속되는 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 나타낸 기술문을 할당 기술자라고 부른다.
할당 기술자에는 도시하는 장-할당 기술자와 단-할당 기술자가 있다.
〈장-할당 기술자〉
도 15는 정보 기억 매체상의 연속 섹터 집합체(익스텐트)의 기록 위치를 표시하는 장-할당 기술자의 기술 내용을 설명하는 도면이다.
장-할당 기술자 LAD(논리 블록 번호)는 익스텐트의 길이(410)와 익스텐트의 위치(411)와 임플리멘테이션(implementation) 사용(412)으로 구성되어 있다.
익스텐트의 길이(410)는 논리 블록 수를 4 바이트로 표시한 것이고, 익스텐트의 위치(411)는 해당하는 논리 블록 번호를 4 바이트로 표시한 것이며, 임플리멘테이션 사용(412)은 연산 처리에 이용하는 정보를 8 바이트로 표시한 것이다.
여기서는 기술을 간소화하기 위해서 「LAD(논리 블록 번호)」라는 약호를 장-할당 기술자의 기술에 이용하고 있다.
〈단-할당 기술자〉
도 16은 정보 기억 매체(10)상의 연속 섹터 집합체(익스텐트)의 기록 위치를 표시하는 단-할당 기술자의 기술 내용을 설명하는 도면이다.
단-할당 기술자 AD(논리 블록 번호)는 익스텐트의 길이(410)와 익스텐트의 위치(411)로 구성되어 있다.
익스텐트의 길이(410)는 논리 블록 수를 4 바이트로 표시한 것이고, 익스텐트의 위치(411)는 해당하는 논리 블록 번호를 4 바이트로 표시한 것이다.
여기서는 기술을 간소화하기 위해서 「AD(논리 블록 번호)」라는 약호를 단-할당 기술자의 기술에 이용하고 있다.
〈할당되지 않은 스페이스 엔트리〉
도 17은 정보 기억 매체상의 미기록 연속 섹터 집합체(미기록 익스텐트)를 검색하는 것으로 할당되지 않은 스페이스 엔트리(Unallocated Space Entry;약칭으로 USE)로서 사용되는 기술문의 내용을 설명하는 도면이다.
이 도면에 있어서, ICB 태그내의 파일 타입=1은 할당되지 않은 스페이스 엔트리를 의미하고, ICB 태그내의 파일 타입=4는 디렉토리를 나타내며, ICB 태그내의 파일 타입=5는 파일 데이터를 나타낸다.
할당되지 않은 스페이스 엔트리는 정보 기억 매체(10)의 기록 영역 내에서의 「기록필 논리 블록」인지 「미기록 논리 블록」인지를 나타내는 스페이스 테이블(도 21∼도 23 참조)에 이용되는 기술문이다.
이 할당되지 않은 스페이스 엔트리 USE는 기술자 태그(413)와 ICB 태그(414)와 할당 기술자열의 전체 길이(415)와 할당 기술자(416)로 구성되어 있다.
＊ 기술자 태그(413)는 기술 내용의 식별자를 나타내는 것으로, 이 예에서는 ″263″으로 되어 있다.
＊ ICB 태그(414)는 파일 타입을 나타낸다.
ICB 태그내의 파일 타입=1은 할당되지 않은 스페이스 엔트리 USE를 의미하고, 파일 타입=4는 디렉토리를 나타내며, 파일 타입=5는 파일 데이터를 나타내고 있다.
＊ 할당 기술자열의 전체 길이(415)는 할당 기술자열의 총 바이트 수를 4 바이트로 표시하고 있다.
＊ 할당 기술자(416)는 각 익스텐트(섹터 집합체)의 매체(10)상의 기록 위치(논리 블록 번호)를 나열하여 기록한 것이다. 예컨대, (AD(＊), AD(＊) ……, AD(＊))와 같이 나열하여 기록된다.
〈파일 엔트리〉
도 18은 도 14와 같이 계층 구조를 가진 파일 구조 내에서 지정된 파일의 기록 위치를 표시하는 파일 엔트리의 기술 내용의 일부를 발췌하여 설명하는 도면이다.
이 도면에 있어서, ICB 태그내의 파일 타입=1은 할당되지 않은 스페이스 엔트리를 의미하고, ICB 태그내의 파일 타입=4는 디렉토리를 나타내며, ICB 태그내의 파일 타입=5는 파일 데이터를 나타낸다.
파일 엔트리는 기술자 태그(417), ICB 태그(418), 허가(419) 및 할당 기술자(420)로 구성되어 있다.
＊ 기술자 태그(417)는 기술 내용의 식별자를 나타내는 것으로, 이 경우는 ″261″로 되어 있다.
＊ ICB 태그(418)는 파일 타입을 나타내는 것으로, 그 내용은 도 17의 할당되지 않은 스페이스 엔트리의 ICB 태그(414)와 동일하다.
＊ 허가(419)는 사용자별 기록·재생·삭제의 허가 정보를 나타낸다. 주로 파일의 안전 확보를 목적으로서 사용된다.
＊ 할당 기술자(420)는 해당 파일의 내용이 기록되어 있는 위치를 익스텐트마다 단-할당 기술자를 열거하여 기술한 것이다. 예컨대, FE(AD(＊), AD(＊),……, AD(＊))과 같이 나열하여 기록된다.
〈파일 ID 기술자 FID〉
도 19는 도 14와 같이 계층 구조를 가진 파일 구조 내에서, 파일(루트 디렉토리, 서브 디렉토리, 파일 데이터 등)의 정보를 기술하는 파일 ID 기술자의 일부를 발췌하여 설명하는 도면이다.
이 도면에 있어서, 파일 특성(파일 종별)은 부모 디렉토리, 디렉토리, 파일 데이터, 또는 파일 삭제 플래그중 어느 하나를 나타낸다. AV 파일 식별자(424) 설정예로서, 1) 파일 식별자로서 독자의 확장자(.VOB 등)를 붙인다. 2) 패딩(437)에 독자의 플래그를 삽입한다. 파일 ID 기술자 FID는 기술자 태그(421)와 파일 캐릭터(422)와 정보 제어 블록 ICB(423)와 파일 식별자(424)와 패딩(437)으로 구성되어 있다.
＊ 기술자 태그(421)는 기술 내용의 식별자를 나타낸 것으로, 이 경우는 ″257″로 되어 있다.
＊ 파일 특성(422)은 파일의 종별을 나타내고, 부모 디렉토리, 디렉토리, 파일 데이터, 파일 삭제 플래그중 어느 것인지를 의미한다.
＊ 정보 제어 블록 ICB(423)는 이 파일에 대응한 FE 위치(파일 엔트리 위치)를 장-할당 기술자로 기술한 것이다.
＊ 파일 식별자(424)는 디렉토리명 또는 파일명을 기술한 것이다.
＊ 패딩(437)은 파일 식별자(424) 전체의 길이를 조정하기 위해서 부가된 더미 영역으로, 통상은 모두 ″0″(또는 000h)이 기록되어 있다.
또, 본 발명에서는 1개의 볼륨 스페이스 내에서 컴퓨터 데이터(DA1,DA3)와 AV 데이터(DA2)가 혼재되도록 되어 있다. 이 경우, 파일로서는 컴퓨터 파일과 AV 파일 2종이 혼재할 가능성이 있다.
AV 파일을 컴퓨터 파일로부터 구별하기 위한 AV 파일 식별자의 설정 방법으로는 다음 2개를 생각할 수 있다.
1) AV 파일의 파일명의 말미에 소정의 확장자(. VOB 등)를 붙인다.
2) AV 파일의 패딩(437)에 독자의 플래그(도시 생략)를 삽입한다(이 플래그가 ″1″이면 AV 파일을 나타내고, ″0″이면 컴퓨터 화일을 나타내는 등).
또, 패딩(437)의 영역 내에 암호화된 사용자 패스워드를 기록할 수도 있다.
도 20은 도 14에 도시된 파일 구조를 보다 일반화한 파일 시스템 구조를 나타낸다. 도 20에 있어서, 괄호안은 디렉토리의 내용에 관한 정보, 또는 파일 데이터의 데이터 내용이 기록되어 있는 정보 기억 매체(10)상의 논리 블록 번호를 도시하고 있다.
〈〈〈UDF에 따라서 기록한 파일 구조 기술예〉〉〉
전술한 〈〈UDF의 개요〉〉에서 나타낸 내용(파일 시스템의 구조)에 관하여 구체적인 예를 사용하여 이하에 설명한다.
정보 기억 매체(DVD-RAM 디스크 등)(10)상의 미기록 위치의 관리 방법으로서는 이하의 방법이 있다:
[스페이스 비트 맵 방법〕
이 방법은 스페이스 비트 맵 기술자를 이용하는 것으로, 정보 기억 매체내 기록 영역의 모든 논리 블록에 대하여 비트 맵적으로「기록필」 또는 「미기록」 플래그를 세우는 방법이다.
[스페이스 테이블법〕
이 방법은 도 17의 기술 방식을 이용하여 단-할당 기술자의 열기에 의해 기록필 논리 블록 번호를 기재하는 방법이다.
여기서는 설명을 정리하여 행하기 위해서, 도 21∼도 23에 양방식(스페이스 비트 맵 방법 및 스페이스 테이블 방법)을 병기하고 있지만, 실제로는 양쪽이 일제히 사용되는(정보 기억 매체상에 기록되는) 일은 거의 없고, 어느 한쪽만 사용된다.
또한, 스페이스 테이블 내에서의 기술 내용(단-할당 기술자의 기술·배열 방향)은 우선 도 20의 파일 시스템 구조에 맞추고 있지만, 이것에 한정되지 않고 자유롭게 단-할당 기술자를 기술할 수 있다.
도 21∼도 23은 도 20의 파일 시스템 구조의 정보를 UDF 포맷에 따라서 정보 기억 매체(10)상에 기록한 예를 나타낸다. 도 21은 그 전반을 도시하고, 도 22는 그 중반을 도시하며, 도 23은 그 후반을 도시하고 있다.
도 23에 있어서는 LSN=최후의 논리 섹터 번호(491), LSN=논리 블록 번호(492), LLSN=최후의 논리 섹터 번호(493)이고, 스페이스 비트 맵과 스페이스 테이블이 함께 기록되는 경우는 드물며, 통상은 스페이스 비트 맵과 스페이스 테이블중 어느 한쪽이 매체에 기록된다.
도 21∼도 23에 도시된 바와 같이, 파일 구조(486)와 파일 데이터(487)에 관한 정보가 기록되어 있는 논리 섹터는 특히「논리 블록」이라고도 불리고, 논리 섹터 번호(LSN)에 연속 동작하여 논리 블록 번호(LBN)가 설정되어 있다(논리 블록의 길이는 논리 섹터와 동일한 2048 바이트로 되어 있음).
도 21∼도 23에 기술되어 있는 주된 기술자의 내용으로는 다음과 같은 것이 있다:
＊ 익스텐트 영역 기술자 개시(445)는 볼륨 인식 시퀀스(Volume Recognition Sequence;약칭 VRS)의 개시 위치를 나타낸다.
＊ 볼륨 구조 기술자(446)는 디스크의 내용(볼륨의 내용)의 설명을 기술하고 있다.
＊ 부트 기술자(447)는 컴퓨터 시스템의 부트 개시 위치 등, 부트시의 처리 내용에 관해 기술한 부분이다.
＊ 익스텐트 영역 기술자 종료(448)는 볼륨 인식 시퀀스(VRS)의 종료 위치를 나타낸다.
＊ 파티션 기술자(450)는 파티션의 사이즈 등의 파티션 정보를 기술하고 있다.
또, DVD-RAM에서는 1볼륨당 1 파티션을 원칙으로 하고 있다.
＊ 논리 볼륨 기술자(454)는 논리 볼륨의 내용을 기술하고 있다.
＊ 참조 볼륨 기술자 포인터(458)는 정보 기억 매체(10)의 기록 영역 내에서 기록을 마친 정보의 기록 최종 위치를 표시하고 있다.
＊ 예약(459∼465)은 특정한 기술자(디스크립터)를 기록하는 논리 섹터 번호를 확보하기 위한 조정 영역으로, 처음은 모두 ″00h″가 기록되어 있다.
＊ 예약 볼륨 기술자 시퀀스(467)는 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449)에 기록된 정보의 백업 영역이다.
〈〈〈재생시의 파일 데이터로의 액세스 방법〉〉〉
도 21∼도 23에 도시된 파일 시스템 정보를 이용하여, 예컨대 도 20의 파일 데이터(H432)의 데이터 내용을 재생하는 경우를 상정하여 정보 기억 매체(10)상의 파일 데이터 액세스 처리 방법에 대해서 설명한다.
(1) 정보 기록 재생 장치 기동시 또는 정보 기억 매체 장착시의 부트 영역으로서, 볼륨 인식 시퀀스(444) 영역내의 부트 기술자(447)의 정보를 재생하러 간다. 부트 기술자(447)의 기술 내용에 따라 부트시의 처리가 시작된다.
그 때, 특별히 지정된 부트시의 처리가 없는 경우에는,
(2) 처음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 논리 볼륨 기술자(454)의 정보를 재생한다.
(3) 논리 볼륨 기술자(454)속에 논리 볼륨 내용 사용(455)이 기술되어 있다. 거기에, 파일 세트 기술자(472)가 기록되어 있는 위치를 나타내는 논리 블록 번호가 장-할당 기술자(도 15)의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(100)이기 때문에 100번째의 논리 블록에 기록되어 있음).
(4) 100번째의 논리 블록(논리 섹터 번호에서는 400번째가 됨)에 액세스하고, 파일 세트 기술자(472)를 재생한다. 그 중의 루트 디렉토리 ICB(473)에 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 장소(논리 블록 번호)가 장-할당 기술자(도 15)의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(102)로부터 102번째의 논리 블록에 기록되어 있음).
이 경우, 루트 디렉토리 ICB(473)의 LAD(102)에 따라서,
(5) 102번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리(475)를 재생하고, 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(103);103번째의 논리 블록에 기록).
(6) 103번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 디렉토리(D428) 계열 밑에 존재하기 때문에 디렉토리(D428)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아, 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(도 21∼도 23의 예에서는 도시하지 않지만 LAD(110)=110번째의 논리 블록에 기록)를 판독한다.
(7) 110번째의 논리 블록에 액세스하고, 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리(480)를 재생하고, 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독한다(AD(111);111번째의 논리 블록에 기록).
(8) 111번째의 논리 블록에 액세스하여, 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 서브 디렉토리(F430)의 바로 밑에 존재하기 때문에, 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아, 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(112);112번째의 논리 블록에 기록)를 판독한다.
(9) 112번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리(482)를 재생하고, 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(113);113번째의 논리 블록에 기록).
(10) 113번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보를 재생하고, 파일 데이터(H432)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾는다. 그리고 거기에서 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(114);114번째의 논리 블록에 기록)를 판독한다.
(11) 114번째의 논리 블록에 액세스하여 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리(484)를 재생하고 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)이 기록되어 있는 위치를 판독한다.
(12) 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리(484)내에 기술되어 있는 논리 블록 번호순으로 정보 기억 매체로부터 정보를 재생하여 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)을 판독한다.
〈〈〈특정한 파일 데이터 내용 변경 방법〉〉〉
다음에, 도 21 내지 도 23에 도시된 파일 시스템 정보를 이용하여, 예컨대 파일 데이터(H432)의 데이터 내용을 변경하는 경우의 액세스도 포함시킨 처리 방법에 관해서 설명한다.
(1) 파일 데이터(H432)의 변경 전후에서의 데이터 내용의 용량을 구하여, 그 값을 2048 바이트로 나누고, 변경후의 데이터를 기록하는데 논리 블록을 몇 개 추가 사용할지 또는 몇 개 불필요하게 되는지를 사전에 계산해 둔다.
(2) 정보 기록 재생 장치 기동시 또는 정보 기억 매체 장착시의 부트 영역으로서, 볼륨 인식 시퀀스(444) 영역내의 부트 기술자(447)의 정보를 재생하러 간다. 부트 기술자(447)의 기술 내용에 따라서 부트시의 처리가 시작된다.
이 때, 특별히 지정된 부트시의 처리가 없는 경우에는,
(3) 처음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 파티션 기술자(450)를 재생하고, 그 중에 기술되어 있는 파티션 내용 사용(451)의 정보를 판독한다. 이 파티션 내용 사용(451)(파티션 헤더 기술자라고도 부름)중의 스페이스 테이블 또는 스페이스 비트 맵의 기록 위치가 표시되어 있다.
＊ 스페이스 테이블 위치는 할당되지 않은 스페이스 테이블(452)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(80)). 또한,
＊ 스페이스 비트 맵 위치는 할당되지 않은 스페이스 비트 맵(453)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(0)).
(4) 상기 (3)에서 판독한 스페이스 비트 맵이 기술되어 있는 논리 블록 번호(0)로 액세스한다. 스페이스 비트 맵 기술자로부터 스페이스 비트 맵 정보를 판독하여 미기록의 논리 블록을 찾아 상기 (1)의 계산 결과분의 논리 블록의 사용을 등록한다(스페이스 비트 맵 기술자 정보의 재기록 처리).
또는,
(4＊) 상기 (3)에서 판독한 스페이스 테이블이 기술되어 있는 논리 블록 번호(80)로 액세스한다. 스페이스 테이블의 할당되지 않은 스페이스 엔트리 USE(AD(＊))로부터 파일 데이터 I의 USE(AD(＊), AD(＊))까지를 판독하여 미기록 논리 블록을 찾아 상기 (1)의 계산 결과분의 논리 블록의 사용을 등록한다(스페이스 테이블 정보의 재기록 처리).
실제의 처리에서는 상기 (4)나 (4＊)중 어느 한쪽 처리가 행하여진다.
(5) 다음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 논리 볼륨 기술자(454)의 정보를 재생한다.
(6) 논리 볼륨 기술자(454)속에 논리 볼륨 내용 사용(455)이 기술되어 있다. 거기에, 파일 세트 기술자(472)가 기록되어 있는 위치를 나타내는 논리 블록 번호가 장-할당 기술자(도 15)의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(100)로부터 100번째의 논리 블록에 기록되어 있음).
(7) 100번째의 논리 블록(논리 섹터 번호에서는 400번째가 됨)에 액세스하여 파일 세트 기술자(472)를 재생한다. 그 중의 루트 디렉토리 ICB(473)에 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 장소(논리 블록 번호)가 장-할당 기술자(도 15)의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(102)로부터 102번째의 논리 블록에 기록되어 있음).
그리고, 루트 디렉토리 ICB(473)의 LAD(102)에 따라서,
(8) 102번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리(475)를 재생하고, 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독한다(AD(103)).
(9) 103번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 디렉토리(D428) 계열 밑에 존재하기 때문에, 디렉토리(D428)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(110))를 판독한다.
(10) 110번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리(480)를 재생하고, 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(111)).
(11) 111번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리 D428의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 서브 디렉토리(F430)의 바로 밑에 존재하기 때문에, 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(112))를 판독한다.
(12) 112번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리(482)를 재생하고, 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(113)).
(13) 113번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보를 재생하고, 파일 데이터(H432)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾는다. 그리고 거기에서 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(114))를 판독한다.
(14) 114번째의 논리 블록에 액세스하여 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리(484)를 재생하고 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)이 기록되어 있는 위치를 판독한다.
(15) 상기 (4)나 (4＊)에서 추가 등록한 논리 블록 번호도 가미하여 변경후의 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)을 기록한다.
〈〈〈특정한 파일 데이터/디렉토리 소거 처리 방법〉〉〉
일예로서, 파일 데이터(H432) 또는 서브 디렉토리(F430)를 소거하는 방법에 대해서 설명한다.
(1) 정보 기록 재생 장치 기동시 또는 정보 기억 매체 장착시의 부트 영역으로서 볼륨 인식 시퀀스(444) 영역내의 부트 기술자(447)의 정보를 재생한다. 부트 기술자(447)의 기술 내용에 따라 부트시의 처리가 시작된다.
특별히 지정된 부트시의 처리가 없는 경우에는,
(2) 처음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 논리 볼륨 기술자(54)의 정보를 재생한다.
(3) 논리 볼륨 기술자(454)속에 논리 볼륨 내용 사용(455)이 기술되어 있고, 거기에 파일 세트 기술자(472)가 기록되어 있는 위치를 나타내는 논리 블록 번호가 장-할당 기술자(도 15) 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(100)로부터 100번째의 논리 블록에 기록되어 있음).
(4) 100번째의 논리 블록(논리 섹터 번호에서는 400번째가 됨)에 액세스하여 파일 세트 기술자(472)를 재생한다. 그 중의 루트 디렉토리 ICB(473)에 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 장소(논리 블록 번호)가 장-할당 기술자(도 15) 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(102)로부터 102번째의 논리 블록에 기록하고 있음).
그래서, 루트 디렉토리 ICB(473)의 LAD(102)에 따라서,
(5) 102번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리(475)를 재생하고, 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(103)).
(6) 103번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 디렉토리(D428) 계열 밑에 존재하기 때문에 디렉토리(D428)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(110))를 판독한다.
(7) 110번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리(480)를 재생하고, 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(111)).
(8) 111번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
파일 데이터(H432)는 서브 디렉토리(F430)의 바로 밑에 존재하기 때문에. 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾는다.
지금, 서브 디렉토리(F430)를 소거하는 경우를 상정해 본다. 이 경우, 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 ID 기술자 FID내의 파일 특성(422)(도 19)에 「파일 삭제 플래그」를 세운다.
그리고, 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(112))를 판독한다.
(9) 112번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리(482)를 재생하고, 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(113)).
(10) 113번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보를 재생하고, 파일 데이터(H432)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾는다.
다음에, 파일 데이터(H432)를 소거하는 경우를 상정해 본다. 이 경우, 파일 데이터(H432)에 관한 파일 ID 기술자 FID내의 파일 특성(422)(도 19)에 「파일 삭제 플래그」를 세운다.
또, 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(114))를 판독한다.
(11) 114번째의 논리 블록에 액세스하여 파일 데이터(H432)에 관한 파일 엔트리(484)를 재생하고 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)이 기록되어 있는 위치를 판독한다.
파일 데이터(H432)를 소거하는 경우에는 이하의 방법으로 파일 데이터(H432)의 데이터 내용(489)이 기록되어 있던 논리 블록을 해방한다(그 논리 블록을 미기록 상태로 등록함).
(12) 다음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 파티션 기술자(450)를 재생하고, 그 중에 기술되어 있는 파티션 내용 사용(451)의 정보를 판독한다. 파티션 내용 사용(파티션 헤더 기술자)(451)중에 스페이스 테이블 또는 스페이스 비트 맵의 기록 위치가 표시되어 있다.
＊ 스페이스 테이블 위치는 할당되지 않은 스페이스 테이블(452)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(80)).
또한,
＊ 스페이스 비트 맵 위치는 할당되지 않은 스페이스 비트 맵(453)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(0)).
(13) 상기 (12)에서 판독한 스페이스 비트 맵이 기술되어 있는 논리 블록 번호(0)로 액세스하고, 상기 (11)의 결과 얻어진 「해방하는 논리 블록 번호」를 스페이스 비트 맵 기술자로 재기록한다.
또는,
(13＊) 상기 (12)에서 판독한 스페이스 테이블이 기술되어 있는 논리 블록 번호(80)로 액세스하고, 상기 (11)의 결과 얻어진「해방하는 논리 블록 번호」를 스페이스 테이블에 재기록한다.
실제의 처리에서는 상기 (13)이나 (13＊)중 어느 한쪽의 처리가 행하여진다.
파일 데이터(H432)를 소거하는 경우에는,
(12) 상기 (10) 및 (11)과 같은 절차에 따른 파일 데이터(1433)의 데이터 내용(490)이 기록되어 있는 위치를 판독한다.
(13) 다음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 파티션 기술자(450)를 재생하고, 그 중에 기술되어 있는 파티션 내용 사용(451)의 정보를 판독한다. 이 파티션 내용 사용(파티션 헤더 기술자)(451)중에 스페이스 테이블 또는 스페이스 비트 맵의 기록 위치가 표시되어 있다.
＊ 스페이스 테이블 위치는 할당되지 않은 스페이스 테이블(452)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다.(도 21∼도 23의 예에서는 AD(80)). 또한,
＊ 스페이스 비트 맵 위치는 할당되지 않은 스페이스 비트 맵(453)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(0)).
(14) 상기 (13)에서 판독한 스페이스 비트 맵이 기술되어 있는 논리 블록 번호(0)로 액세스하고, 상기 (11)과 (12)의 결과 얻어진 「해방하는 논리 블록 번호」를 스페이스 비트 맵 기술자로 재기록한다.
또는,
(14＊) 상기 (13)에서 판독한 스페이스 테이블이 기술되어 있는 논리 블록 번호(80)로 액세스하고, 상기 (11)과 (12)의 결과 얻어진 「해방하는 논리 블록 번호」를 스페이스 테이블에 재기록한다.
실제의 처리에서는 상기 (14)나 (14＊)중 어느 한쪽 처리가 행하여진다.
〈〈〈파일 데이터/디렉토리의 추가 처리〉〉〉
일예로서, 서브 디렉토리(F430)의 밑에 새롭게 파일 데이터 또는 디렉토리를 추가할 때의 액세스·추가 처리 방법에 대해서 설명한다.
(1) 파일 데이터를 추가하는 경우에는 추가하는 파일 데이터 내용의 용량을 조사하여 그 값을 2048 바이트로 나누고, 파일 데이터를 추가하기 위해서 필요한 논리 블록 수를 계산해 둔다.
(2) 정보 기록 재생 장치 기동시 또는 정보 기억 매체 장착시의 부트 영역으로서 볼륨 인식 시퀀스(444) 영역내의 부트 기술자(447)의 정보를 재생하러 간다. 부트 기술자(447)의 기술 내용에 따라서 부트시의 처리가 시작된다.
특별히 지정된 부트시의 처리가 없는 경우에는,
(3) 처음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 파티션 기술자(450)를 재생하고, 그 중에 기술되어 있는 파티션 내용 사용(451)의 정보를 판독한다. 이 파티션 내용 사용(파티션 헤더 기술자)(451)중에 스페이스 테이블 또는 스페이스 비트 맵의 기록 위치가 표시되어 있다.
＊ 스페이스 테이블 위치는 할당되지 않은 스페이스 테이블(452)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 AD(80)). 또한,
＊ 스페이스 비트 맵 위치는 할당되지 않은 스페이스 비트 맵(453)란에 단-할당 기술자의 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23예에서는 AD(0)).
(4) 상기 (3)에서 판독한 스페이스 비트 맵이 기술되어 있는 논리 블록 번호(0)로 액세스한다. 스페이스 비트 맵 기술자로부터 스페이스 비트 맵 정보를 판독하고, 미기록의 논리 블록을 찾아 상기 (1)의 계산 결과분의 논리 블록의 사용을 등록한다(스페이스 비트 맵 기술자 정보의 재기록 처리).
또는,
(4＊) 상기 (3)에서 판독한 스페이스 테이블이 기술되어 있는 논리 블록 번호(80)로 액세스한다. 스페이스 테이블의 USE(AD(＊))(461)로부터 파일 데이터1의 USE(AD(＊), AD(＊))(470)까지를 판독하고, 미기록의 논리 블록을 찾아 상기 (1)의 계산 결과분의 논리 블록의 사용을 등록한다(스페이스 테이블 정보의 재기록 처리).
실제의 처리에서는 상기 (4)나 (4＊)중 어느 한쪽의 처리가 행하여진다.
(5) 다음에 메인 볼륨 기술자 시퀀스(449) 영역내의 논리 볼륨 기술자(454)의 정보를 재생한다.
(6) 논리 볼륨 기술자(454)속에 논리 볼륨 내용 사용(455)이 기술되어 있고, 거기에 파일 세트 기술자(472)가 기록되어 있는 위치를 나타내는 논리 블록 번호가 장-할당 기술자(도 15) 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(100)로부터 100번째의 논리 블록에 기록되어 있다).
(7) 100번째의 논리 블록(논리 섹터 번호에서는 400번째가 된다)에 액세스하고, 파일 세트 기술자(472)를 재생한다. 그 중의 루트 디렉토리 ICB(473)에 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 장소(논리 블록 번호)가 장-할당 기술자(도 15) 형식으로 기술되어 있다(도 21∼도 23의 예에서는 LAD(102)로부터 102번째의 논리 블록에 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있다).
이 루트 디렉토리 ICB(473)의 LAD(102)에 따라서,
(8) 102번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)에 관한 파일 엔트리(475)를 재생하고, 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(103)).
(9) 103번째의 논리 블록에 액세스하여 루트 디렉토리(A425)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
디렉토리(D428)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(110))를 판독한다.
(10) 110번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리(D428)에 관한 파일 엔트리(480)를 재생하고, 디렉토리(428)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(111)).
(11) 111번째의 논리 블록에 액세스하여 디렉토리(D428)의 내용에 관한 정보를 재생한다.
서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 ID 기술자 FID를 찾아 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리가 기록되어 있는 논리 블록 번호(LAD(112))를 판독한다.
(12) 112번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)에 관한 파일 엔트리(482)를 재생하고, 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보가 기록되어 있는 위치(논리 블록 번호)를 판독 입력한다(AD(113)).
(13) 113번째의 논리 블록에 액세스하여 서브 디렉토리(F430)의 내용에 관한 정보내에 새롭게 추가하는 파일 데이터 또는 디렉토리의 파일 ID 기술자 FID를 등록한다.
(14) 상기 (4) 또는 (4＊)에서 등록한 논리 블록 번호 위치에 액세스하고, 새롭게 추가하는 파일 데이터 또는 디렉토리에 관한 파일 엔트리를 기록한다.
(15) 상기 (14)의 파일 엔트리내의 단-할당 기술자에 나타낸 논리 블록 번호 위치에 액세스하고, 추가하는 디렉토리에 관한 부모 디렉토리의 파일 ID 기술자 FID 또는 추가하는 파일 데이터의 데이터 내용을 기록한다.
또, 도 21∼도 23에 있어서, LSN은 논리 섹터 번호(LSN)(491)를 나타내는 약호이고, LBN은 논리 블록 번호(LBN)(492)를 도시하는 약호이며, LLSN은 최후의 논리 섹터 번호(라스트 LSN)(493)를 나타내는 약호이다.
〈〈UDF의 특징〉〉〉
〈〈UDF의 특징 설명〉〉〉
이하에 하드디스크 HDD, 플로피 디스크 FDD, 광자기 디스크 MO 등으로 사용되고 있는 파일 할당 테이블(FAT)과의 비교에 의해, 범용 데이터 포맷(UDF)의 특징을 설명한다.
(1) FAT는 파일의 정보 기억 매체로의 할당 관리표(파일 할당 테이블)가 정보 기억 매체상에서 국소적으로 집중 기록되는데 대하여, UDF에서는 파일 관리 정보를 디스크상의 임의의 위치에 분산 기록할 수 있다.
FAT에서는 파일 관리 영역에서 집중 관리되고 있기 때문에 빈번히 파일 구조의 변경이 필요한 용도(주로 빈번한 재기록 용도)에 적합하다(집중 장소에 기록되어 있으므로 관리 정보를 재기록하기 쉽기 때문이다). 또, FAT에서는 파일 관리 정보의 기록 장소는 미리 정해져 있기 때문에 기록 매체의 높은 신뢰성(결함 영역이 적은 것)이 전제가 된다.
UDF에서는 파일 관리 정보가 분산 배치되어 있기 때문에, 파일 구조의 대폭적인 변경이 적고, 계층의 아래 부분(주로 루트 디렉토리보다 아래 부분)에서 뒤에서부터 새로운 파일 구조를 첨가해 나가는 용도(주로 추기용)에 적합하다(추기시에는 이전의 파일 관리 정보에 대한 변경 장소가 적기 때문).
또한 분산된 파일 관리 정보의 기록 위치를 임의로 지정할 수 있기 때문에, 선천적인 결함 장소를 피하여 기록할 수 있다.
또 파일 관리 정보를 임의의 위치에 기록할 수 있기 때문에, 모든 파일 관리정보를 한 장소에 모아 기록함으로써 FAT의 이점도 내놓을 수 있기 때문에, 보다 범용성이 높은 파일 시스템이라고 생각할 수 있다.
(2) UDF에서는(최소 논리 블록 사이즈, 최소 논리 섹터 사이즈 등의) 최소 단위가 크고, 기록해야 할 정보량이 많은 영상 정보나 음악 정보의 기록에 적합하다.
즉, FAT의 논리 섹터 사이즈가 512 바이트에 대하여, UDF의 논리 섹터(블록) 사이즈는 2048 바이트로 커지고 있다.
또, UDF에서는 파일 관리 정보나 파일 데이터에 관한 디스크상에서의 기록 위치는 논리 섹터(블록) 번호로서 할당 기술자에 기술된다.
그런데, 본 발명의 전자 워터마크를 이용한 복제 방지 시스템으로 사용하는 정보 기억 매체로는 에러 정정 코드가 부가된 디지털 정보를 기록할 수 있는 매체가 이용된다. 이 디지털 정보에 대하여 재생측의 에러 정정 능력을 넘지 않는 범위에서 전자 워터마크 정보를 부가한 후의 정보가 정보 기억 매체에 기록된다. 정보 기억 매체로부터 정보를 재생할 때, 본 발명에 관한 재생 장치(또는, 재생 방법)에서는 정보 기억 매체상에서의 전자 워터마크 정보가 기록되어 있는 장소 또는 전자 워터마크 정보의 내용이 추출 판독 입력된다. 이렇게 해서 추출 판독 입력된 정보 내용에 기초하여 정보 기억 매체상에 기록된 정보가 원래의 정보인지 부정하게 복제된 정보인지의 판별이 행하여진다.
본 발명에 관한 전자 워터마크를 이용한 복제 방지 시스템을 이용함으로써 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(1) 비교적 간단한 방법으로 DVD-RAM 디스크 등의 기록 가능한 디지털 정보 기억 매체에 대하여 안전하고 또한 강력하게 부정한 복제를 방지할 수 있다.
(2) DVD-RAM 디스크 등의 기록 소거 가능한 정보 기억 매체 또는 DVD-R과 같은 추기 기록만 가능한 정보 기억 매체, 혹은 DVD-ROM·DVD 비디오로 대표되는 재생 전용의 정보 기억 매체 등, 정보 기억 매체의 종류에 따르지 않고 본 발명을 이용할 수 있다.
또, 본 발명에 따른 전자 워터마크를 이용한 복제 방지 시스템을 실제의 제품에 적용함으로써, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
(3) 재기록 가능형 정보 기록 재생 장치, 재생 전용의 정보 재생 장치 등 각종 정보 재생 장치·정보 기록 재생 장치에 동일한 복제 방지 기능을 갖게 함으로써, 정보 재생 장치·정보 기록 재생 장치의 구조의 간소화·부품 등의) 공통화를 도모할 수 있다.
(4) 종래의 정보 재생 장치·정보 기록 재생 장치에 대하여 약간의 회로를 부가하는 것만으로 안전하고 또한 복제 방지 기능을 갖게 되기 때문에, 장치의 저가격화를 용이하게 실현할 수 있다.
(5) 작성한 파일 데이터를 정보 기억 매체에 기록할 때에 데이터 작성자가 패스워드를 입력한다. 이 「패스워드」라고 하는 동일한 정보를 암호화하여 파일 관리 영역(FID내)에 기록하는 동시에, 그것과는 다른 기록 형식인 전자 워터마크 정보로서, 파일 데이터의 데이터 내용을 기록하는 장소(파일 관리 영역과는 다른 장소)에 기록한다. 이와 같이 「패스워드」라는 동일한 정보를 다른 기록 형식으로, 정보 기억 매체상의 다른 장소에 기록하고, 기록된 양쪽 정보의 비교를 행함으로써 보다 강력하게 부정 복제 상황을 검출할 수 있다.
(6) 전자 워터마크 정보 자체에 에러 정정 코드가 부가되어 있기 때문에, 그것이 기록된 정보 기억 매체상의 결함에 의해 전자 워터마크 정보에 에러가 혼입하여도 에러 정정하여 정확한 정보를 재생할 수 있다.

Claims (17)

  1. 소정의 정보가 격납된 디스크(10)의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)에 ECC 데이터로서 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)를 기록하는 단계(도 2의 S113, 도 3의 S127)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크의 상기 ECC 데이터로부터 상기 워터마크 데이터를 추출하는 단계(도 4의 S136)와;
    추출한 상기 워터마크 데이터와 대조 데이터(PW)를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S138)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 판단하는 단계후에, 상기 디스크에 격납된 상기 소정의 정보로부터 상기 워터마크 데이터를 삭제하고, 상기 소정의 정보만을 독출하여 출력하는 단계(S141, S142)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디스크의 상기 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)의 소정의 장소에 상기 대조 데이터를 기록하는 제2 기록 단계(S111)와;
    상기 디스크의 ECC 데이터로부터 상기 워터마크 데이터를 추출하는 단계(도 4의 S136)를 포함하고,
    상기 제2 기록 단계는 기록된 상기 대조 데이터를 상기 소정의 장소로부터 독출하고, 추출한 상기 워터마크 데이터와 상기 독출한 대조 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S138)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 대조 데이터를 암호화하는 단계(S107)와;
    상기 암호화된 대조 데이터를 상기 디스크의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)의 상기 소정의 장소에 기록하는 단계(S111)와;
    상기 소정의 장소에 기록된 상기 암호화 대조 데이터를 독출하여 복호화하는 단계(S133)와;
    상기 복호화 단계에서, 복호화된 상기 복호화 대조 데이터와 추출한 상기 워터마크 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S138)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 워터마크 데이터의 삽입 위치에 관한 상기 대조 데이터를 상기 판단 단계를 행하는 상기 디스크 재생 장치의 기억 영역(219)에 격납하는 단계(S201)와;
    추출한 상기 워터마크 데이터의 삽입 위치와 상기 격납 단계에서 격납된 상기 워터마크 데이터의 삽입 위치에 관한 대조 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 단계(S203)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체용 복제 방지 방법.
  7. 디스크(10)상에 설치되어 데이터를 격납하는 데이터 격납 영역(28)과;
    상기 데이터 격납 영역 내에 설치되어 소정의 데이터와 함께 ECC 데이터로서의 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)를 격납하는 복수 ECC 블록(25, 11, 12, 13)을 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 매체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 워터마크 데이터는 상기 광학 매체를 판독하는 재생 장치에서 에러 보정 기능에 의해 소거되어 버리는 것을 특징으로 하는 광학 매체.
  9. 제7항에 있어서, 상기 데이터 격납 영역은 상기 광학 매체를 판독하는 재생 장치에서 상기 워터마크 데이터와의 비교를 행하고, 상기 광학 매체의 정당성을 판단하기 위한 대조 데이터(PW)를 격납하는 데이터 격납 영역(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체.
  10. 제7항에 있어서, 상기 데이터 격납 영역은 상기 광학 매체를 판독하는 재생 장치에서 상기 워터마크 데이터와 비교하고, 상기 광학 매체의 정당성을 판단하기 위한 대조 데이터(PW)를 암호화하여 격납하는 데이터 격납 영역(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 매체.
  11. 제7항에 있어서, 상기 워터마크 데이터는 모두가 ″1″이거나 모두가 ″0″인 것중의 어느 하나이며, 상기 복수의 ECC 블록에 있어서 규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 매체.
  12. 소정의 정보가 격납된 디스크(10)의 데이터 격납 영역(25, 11, 12, 13)에 ECC 데이터로서 워터마크 데이터(도 1b에서 a∼p)가 기록된 상기 디스크의 ECC 데이터로부터 상기 워터마크 데이터를 추출하는 추출 수단(도 4의 S136, 229)을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  13. 제12항에 있어서, 추출한 상기 워터마크 데이터와 대조 데이터(PW)를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S138)과;
    상기 소정의 정보로부터 에러 정보와 상기 워터마크 데이터를 상기 ECC 데이터에 따라 삭제하여 상기 소정의 정보를 출력하는 출력 수단(222, 224)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 디스크로부터 대조 데이터(PW)를 독출하고, 추출한 상기 워터마크 데이터와 상기 대조 데이터(PW)를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S138)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 디스크로부터 대조 데이터(PW)를 독출하고 이것을 복호화하여 추출한 상기 워터마크 데이터와 상기 복호화한 대조 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S133, S138)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 판단 수단은 추출한 상기 워터마크 데이터의 ECC 블록내의 상기 워터마크 데이터의 삽입 위치와, 삽입 위치 정보를 갖는 상기 대조 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S138)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 판단 수단은 상기 광 디스크 재생 장치의 격납 영역(219)에 격납된 삽입 위치 정보를 갖는 상기 대조 데이터를 독출하고, 추출한 상기 워터마크 데이터의 ECC 블록내의 상기 워터마크 데이터의 삽입 위치와, 독출한 상기 대조 데이터를 비교하여 이 비교 결과에 따라 상기 디스크의 정당성을 판단하는 판단 수단(219, 220, S138)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 재생 장치.
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