KR100783215B1 - 디지털 오디오 컴팩트 디스크의 복사 방지 - Google Patents
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Abstract
CD-ROM 드라이버와 같은 데이터 판독기의 디지털 오디오 컴팩트 디스크 상의 데이터를 억세스, 추출 또는 판독할 수 있는 능력은 음악 산업에 문제점을 안겨준다. 사용자는 그의 CD-ROM 드라이브를 사용하여 오디오 디스크에서 데이터를 읽어들인 후 그것을 컴퓨터 파일로 저장할 수 있고, 그 데이터 파일은 복사될 수 있다. 복사 방지를 위해서, CD 상의 데이터에 에러가 섬세하게 유도되지만, 이러한 에러는 일반적으로 오디오 재생기에는 명백하지만 데이터 판독기에 의한 오디오 데이터의 판독에는 문제를 일으키게 된다. 표준에 따라서, CD 상의 데이터는 EFM(eight to fourteen modulation)에 의해 프레임으로 인코딩된다. 각 프레임은 동기화 데이터, 제어 및 디스플레이 심볼을 제공하는 하위 비트, 데이터 비트 및 패리티 비트를 가지며, CD-DA에 대한 오디오 데이터인 24바이트의 데이터를 포함한다. 상기 기준은 98개의 그러한 프레임인 하나의 섹터로 그룹화될 것을 요구한다. 복사 방지를 위해, 각 섹터에는 비표준수의 프레임이 제공되며, 예컨대 98 프레임이 아닌 99개의 프레임이 제공된다. 상기 S0 및 S1 하위-코드 동기화 패턴은 다른 경우라면 배치될 위치보다 한 프레임 늦춰져 배치되지만, 각 프레임 내의 데이터는 동일하다. 오디오 재생기는 부정확한 시간 디스플레이이긴 하지만, 상기 섹터의 각 프레임으로부터의 24 바이트의 데이터를 4바이트 샘플로 분할하고 디스크의 재생을 계속할 것이다. 그러나, 복사본을 만들어낼 수 있기 위한 CD-DA로부터의 오디오 데이터를 판독하는데 사용되는 데이터 판독기는 저하된 품질의 사운드를 갖는 복사 본을 발생시킬 것이다.
Description
본 발명은 디지털 오디오 컴팩트 디스크의 복사 방지 방법 및 복사 방지된 디지털 오디오 컴팩트 디스크에 관한 것이다.
음악 또는 다른 오디오를 담고 있는 디지털 오디오 컴팩트 디스크(CD-DA)는 널리 사용되고 있는 CD-ROM 드라이브와 같은 장치에 의해 재생 또는 판독될 수 있다. 이것은 예컨대, 사용자에 의해 획득된 CD-DA 상의 데이터가 그 ROM 드라이브에 의해 PC로 읽혀들어갈 수 있으며 따라서 다른 디스크 또는 다른 기록 매체에 복사될 수 있음을 의미한다. 그러므로, CD에 기록이 가능한 기록기의 증가하는 가용성은 음악 산업에 대한 거대한 위협이다.
초기에 제안된 방법에서, 디지털 오디오 컴팩트 디스크는 디스크 상에 인코딩된 제어 데이터를 틀리게 및/또는 부정확하게 하므로써 복사 방지되었다. CD에 인코딩된 부정확한 데이터는 억세스가 불가능하거나 또는 일반적으로 CD-DA 재생기에 의해 사용되지 않는다. 그러므로, 사용자가 구입한 합법적인 오디오 CD는 컴팩트 디스크 음악 재생기 상에서 재생될 수 있다. 그러나, 부정확한 데이터는 CD가 CD-ROM 드라이버에 의해 재생될 수 없게 한다.
그러나, 오디오 컴팩트 디스크는 CD-ROM 드라이브 상에서는 재생될 수 없기 때문에, 사용자는 또한 디스크 상의 음악 또는 다른 오디오를 단지 재생하기 위해 CD-ROM 드라이브를 합법적으로 사용하는 것도 금지된다.
명백하게, 사용가능한 복사 디스크의 생산을 방지하면서도, 오디오 디스크를 재생하는 기능을 갖는 모든 재생기 상에서의 합법적인 오디오 디스크의 재생을 방해 또는 품질을 저하시키지 않을 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법을 제공하는 것이 유리하다.
본 발명의 제1 관점에 따라, 디지털 오디오 컴팩트 디스크의 복사 방지 방법이 제공되는데, 제어 데이터는 컴팩트 디스크 상에 인코딩되고, 상기 복사 방지 방법은 선택된 제어 데이터를 틀리게 및/또는 부정확하게 만드는 단계를 포함하고, 이에 의해 상기 틀린 및/또는 부정확한 제어 데이터가 디지털 오디오 컴팩트 디스크로부터 오디오 데이터의 판독을 방해한다.
일반적으로, 틀린 및/또는 부정확한 제어 데이터는 가용 데이터 판독기의 에러 정정 배열(arrangement)에 의해 정정될 수 없도록 배열된다. 몇몇 데이터 판독기의 에러 정정 배열은 명백히 정정을 제공하지만, 그에 의해 임의의 데이터를 잘못 추출할 것이다. 다른 데이터 판독기들은 에러를 정정할 수 없기 때문에 데이터 추출이 방지될 것이다.
본 발명의 실시예에서, CD에 인코딩된 부정확한 데이터들은 무시되거나 그렇지 않으면 일반적으로 디스크 상의 오디오 데이터의 재생에 영향을 미치지 않을 것 이다. 그러므로, 사용자가 구입한 합법적인 오디오 CD는 오디오 데이터를 재생할 수 있는 임의의 재생기 상에서 정상적으로 재생될 수 있다. 그러나, 복사 방지된 CD의 복사본이 오디오 데이터의 판독에 의해 만들어진 경우에는, 복사 CD의 재생이 방해되거나, 발생시킬 수 있는 사운드의 품질이 저하된다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구항에서, "오디오 재생기"라는 용어는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 상의 오디오 데이터를 재생하도록 배열 또는 제어되는 재생기 및 드라이브를 가리키는 용어이다. 따라서, 그러한 재생기들은 CD 상의 음악 또는 다른 오디오를 재생하도록 동작하는 상업적으로 가용한 CD 음악 재생기를 포함할 것이다. CD에 인코딩된 부정확한 데이터는 일반적으로 그러한 "오디오 재생기"의 정상 동작을 방해하거나 정상 동작에 영향을 주지 않을 것이 요구된다.
본 명세서의 상세한 설명 및 청구항에서, "데이터 판독기"라는 용어는 예컨대 디스크 상의 데이터를 추출 또는 억세스하므로써 디스크 상의 데이터를 판독하도록 배열 또는 제어되는 모든 재생기 및 드라이브를 가리키는 말로 사용된다. 따라서, 그러한 재생기는 디스크로부터 데이터를 판독 또는 추출하도록 구성 또는 제어되는 경우에는 CD-ROM 드라이브를 포함할 것이다. 이러한 관점에서, CD-ROM 드라이브로 하여금, 예컨대 합법적인 CD-DA를 재생하도록할 필요가 있지만, 그러한 CD-ROM 드라이브가 디스크의 가용한 복사본을 만드는데 사용되는 것을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 실시예에서, 부정확하게 만들어진 컴팩트 디스크 상에 인코딩된 데이터는 컴팩트 디스크 상의 데이터 섹터의 구조이다.
본 발명의 방법은 추가적으로 및/또는 선택적으로 틀린 및/또는 부정확한 다른 제어 데이터를 가질 수 있다.
컴팩트 디스크 상의 데이터가 프레임으로 인코딩되고 통상적으로 98개의 그러한 프레임이 한 섹터로 그룹화되는 것은 주지된 사실이다. 본 발명의 방법의 바람직한 실시예에서, 각 섹터로 그룹화된 프레임의 수는 기준으로부터 변화된다.
본 출원인은 섹터당 97 또는 99개의 프레임을 갖는 컴팩트 디스크로부터 오디오 재생기 상에 재발생된 사운드가 그 음질면에서 어떠한 음질 저하도 발생되지 않음을 증명하였다. 대조적으로, 이런 식으로 기록된 데이터가 데이터 판독기를 사용하여 재기록되는 경우에는, 사운드의 품질이 저하된다. 샘플의 손실은 불쾌한 위상 잡음으로 나타난다.
명백하게, 섹터당 프레임의 수는 특정 상황에 대처하기에 필요한 것으로 선택된다.
바람직하게, 컴팩트 디스크 상에 인코딩된 제어 데이터는 디스크의 마스터링(mastering)에 앞서 변경된다. 보다 구체적으로, 마스터링 프로세스에 사용된 인코더는 그 파라미터에 마스터링된 디스크의 프레임 구조를 변화시키도록 변화를 가한다.
본 발명은 또한 복사 방지된 디지털 오디오 컴팩트 디스크까지 확장되고, 제어 데이터는 컴팩트 디스크 상에 인코딩되고, 선택된 제어 데이터는 부정확 및/또는 틀리게 만들어 지며, 상기 틀린 및/또는 부정확한 제어 데이터는 디지털 오디오 컴팩트 디스크로부터의 오디오 데이터 판독을 방해하도록 배열된다.
일반적으로, 틀린 및/또는 부정확한 제어 데이터는 가용한 데이터 판독기의 에러 정정 배열에 의해 정정될 수 없도록 배열된다.
본 발명의 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크의 바람직한 실시예에서, 데이터는 컴팩트 디스크 상에 프레임으로 인코딩되고, 프레임은 섹터로 그룹화되며, 각 섹터에는 비표준 수의 프레임이 존재한다.
본 발명의 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크는 비표준 섹터들만을 가지거나, 틀린 및/또는 부정확한 다른 제어 데이터들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하고자 한다.
도 1은 나선형 데이터 트랙을 나타내는 개략적인 컴팩트 디스크.
도 2는 CD용 오디오 재생기에 대한 개략도.
도 3은 CD에 인코딩된 데이터 프레임의 구조.
도 4는 많은 프레임들이 그룹화된 단일 섹터를 나타낸다.
도 5는 비표준 섹터와 함께 도 4와 같은 표준 섹터를 나타낸다.
도 6a 및 6b는 데이터 판독기가 섹터를 다루는 방식을 나타내며, 도 6a는 표준 섹터의 수신을 나타내고, 도 6b는 비표준 섹터의 사용을 나타낸다.
도 7은 비표준 섹터에 배열된 데이터 프레임의 오디오 재생기에 의한 사용을 나타낸다.
음악을 담고 있으며, 통상적인 CD 디스크 재생기와 같은 오디오 재생기 상에 서 재생될 디지털 오디오 컴팩트 디스크(CD-DA)는 레드북(Red Book) 표준으로 알려진 표준 포맷으로 만들어지고 기록된다. 크기가 같은 디스크의 물리적 특성 및 레이저 파장과 같은 그 광학적 특성을 정의할 뿐만 아니라, 레드 북은 또한 사용될 신호 포맷 및 데이터 인코딩을 정의한다.
공지된 바와 같이, 레드북 표준의 사용은 그러한 표준에 발생될 임의의 CD-DA가 그러한 표준들에 발생될 임의의 오디오 재생기 상에서 재생될 것임을 보장한다.
도 1은 CD(6) 상의 나선형 트랙(4)을 개략적으로 나타낸다. CD-DA 상의 이 나선형 트랙은 리드-인(Lead-In;8), 다수의 연속 음악 또는 오디오 트랙(10) 및 리드-아웃(Lead-Out;12)으로 나누어진다. 리드-인 트랙(8)은 재생기를 위해 다음 트랙을 식별하는 콘텐츠의 표(Table of Contents;TOC)를 포함하고, 리드-아웃(12)은 트랙(4)이 종료될 것이라는 통보를 해준다.
오디오 재생기는 항상 시작할 리드-인 트랙(8)에 억세스한다. 음악 트랙은 판독 헤드가 리드-인에서 리드-아웃으로 트랙(4)을 추적하면서 연속적으로 재생될 수 있다. 선택적으로, 재생기는 판독 헤드를 각 오디오 트랙의 시작부로 요구되는 대로 움직이게 한다.
육안(naked eye)으로는, CD-ROM은 CD-DA와 완전 동일한 모양이며 섹터로 나누어지는 동일한 나선형 트랙을 갖는다. 그러나, CD-ROM 드라이브와 같은 데이터 판독기는 훨씬 많이 사용되고 그 데이터 또는 정보의 속성에 따라 컴팩트 디스크의 각 섹터로부터 데이터를 판독하고 정보를 처리할 수 있다. 데이터 판독기는 각 섹 터로부터 정보를 판독하므로써 진행할 수 있고, 이에 의해 판독 헤드는 요구되는 대로 나선형 트랙(4)의 임의의 부분에 억세스하도록 구동될 수 있다.
임의의 데이터 판독기가 임의의 CD-ROM을 읽을 수 있도록 보장하기 위해, 컴팩트 디스크 및 판독기는 또한 이 경우에 옐로우 북(Yellow Book)표준으로 알려진 표준에 맞춰 만들어진다. 이러한 옐로우 북 표준은 레드북 표준을 포함하지만 그보다 광범위하다. 따라서, CD-ROM 드라이브와 같은 데이터 판독기 CD-DA를 재생하도록 제어될 수 있다.
CD-DA 상의 데이터를 억세스, 추출 또는 판독하는 데이터 판독기의 능력은 음악 산업에 문제점을 야기한다. 사용자는 그의 CD-ROM 드라이브를 사용하여 오디오 디스크로부터 데이터를 예컨대 컴퓨터 파일로 읽어들이고, 그 데이터는 복사될 수 있다. 컴팩트 디스크 상에 데이터를 기록할 수 있는 기록 장치의 증가하는 가용성은 개인 및 단체가 오디오 컴팩트 디스크의 완전한 복사본을 만들어낼 수 있는 기술에의 손쉬운 접근 방법을 가졌음을 의미한다. 이것은 음악 산업에 중대한 문제이다.
전용 컴팩트 디스크 음악 재생기이던, 오디오 디스크를 재생하도록 제어되는 매우 복잡한 CD-ROM 드라이브이건 간에 레드북 표준으로 인코딩된 데이터 만을 검색하고 사용한다. 게다가, 데이터에 부정확성이 있는 경우에는, 오디오 재생기는 일반적으로 에러를 수정하려고 하기 보다는 재생을 계속할 것이다. 예를 들어, 판독 헤드가 트랙의 시작점으로 진행되어 그 트랙의 재생을 시작하는 경우에, 오디오 재생기는 예컨대, 타이밍 정보에 에러가 있음이 명백해진 경우라도 그 트랙을 끝까 지 재생할 것이다. 반대로, 데이터 판독기는 에러를 식별 및 정정하도록 배열된다. 그러므로, 본 발명은 에러가 조심스럽게 레드북 데이터로 유도되어야 하지만 이러한 에러가 일반적으로 오디오 재생기에 명백하지만 데이터 판독기에 의한 오디오 데이터의 추출 또는 판독을 방해할 타입일 것을 제안한다. 이러한 수단에 의해, 데이터 판독기는 오디오 디스크를 판독할 수 없거나, 및/또는 품질 저하된 사운드를 갖는 복사본을 발생시킨다.
CD-DA 및 CD-ROM 상의 데이터 인코딩은 잘 알려져 있고, 적절한 표준에 따르기 때문에, 여기서 상세히 설명할 필요는 없다.
간략히 말하면, CD 상의 데이터는 EFM에 의해 프레임으로 인코딩된다. 도 3은 프레임의 포맷을 나타내고, 그로부터 명백한 바와 같이, 각 프레임은 동기화 데이터, 제어 및 디스플레이 심볼을 제공하는 하위-코드 비트, 데이터 비트 및 패리티 비트를 갖는다. 각 프레임은 CD-DA에 대한 오디오 데이터인 24 바이트의 데이터를 포함한다. 하위-코드 심볼인 P,Q,R,S,T,U,V,W는 하위-코드 블록에 배열되고, 각각은 처음 2개의 심볼로서 동기화 패턴 S0 및 S1을 갖는다.
상기 표준은 98개의 그러한 프레임이 하나의 섹터로 그룹화될 것을 요구한다. 각 섹터의 시작은 도 4에 나타난 바와 같이, 제1 프레임의 하위코드 심볼로서의 심볼 S0의 외형 및 다음 프레임의 하위코드 심볼로서의 심볼 S1의 외형에 의해 정의된다.
도 2는 CD(6)에 대한 오디오 재생기를 개략적으로 나타낸다. 나타난 바와 같이, 일반적으로 (14)로 참조되는 광학 시스템에 의해 검출된 아날로그 신호는 변 환기(16)에 의해 디지털 EFM 형태로 변환된다. EFM 데이터는 디코더(18)에서 디코딩되어 단계(20)에서의 에러 정정 과정을 거친다. 각 프레임으로부터 얻어진 결과적인 24바이트의 데이터는 4바이트 샘플로 분할되고 일정 속도로 클로킹되어 디지털-아날로그 변환기(22)로 들어가서 오디오 출력 신호를 발생시킨다.
본 발명은 각 섹터가 표준 98 프레임 섹터가 99개의 프레임을 갖는 섹터 근처에 나타난 도 5에 나타난 바와 같은 비표준수의 프레임들을 가질 것을 제안한다. 도 5에 나타난 비표준 배열에서, S0 및 S1 하위 코드 동기화 패턴은 원래 있어야할 위치보다 한 프레임 뒤에 배치된다. 각 프레임 내의 데이터는 동일하게 남아 있다. 따라서, 이것은 각 섹터에 여분의 프레임 F가 존재함을 의미한다.
우리는 오디오 재생기에서, 한 섹터의 각 프레임으로부터의 24 바이트의 데이터가 4 바이트 샘플들로 나누어 짐을 살펴보았다. 오디오 재생기는 도 7에 표시된 방법과 유사한 방식으로 도 5에 나타난 바와 같이 99 프레임 섹터를 처리할 것이다. 그러나, 데이터 판독기는 임의적으로 2353 바이트(98 프레임 ×24 바이트)의 각 섹터를 어떻게 분쇄할 것인가를 결정하고, 데이터 판독기는 2353 바이트 섹터를 습득 및 조절하는 쪽으로 조정된다. 도 5에 나타난 바와 같이, 99개의 프레임을 갖는 확장된 섹터와 함께, 데이터 판독기는 한 섹터로부터 습득한 바이트 중 몇몇을 생략해야할 것이다. 실제적으로, 데이터 판독기는 섹터마다 6개의 샘플들 또는 1/75 초마다 6개의 샘플들을 생략할 것이고, 이러한 생략된 샘플들은 위상 잡음으로 나타날 것이다.
따라서, 복사본을 만들어낼 수 있기 위해 데이터 판독기가 CD-DA로부터의 오 디오 데이터를 판독하는 사용되는 경우에는, 결과적인 복사본으로부터의 사운드의 품질은 저하될 것이다.
통상적인 오디오 재생기는 타임 카운터가 디스크가 재생되고 있을 때보다 다소 더 늦을 것이라는 점에서 많은 수의 프레임에 의해 영향받는다. 이것은 오디오 재생기 상의 경과 시간 디스플레이가 부정확할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명은 비표준 수의 프레임을 갖는 섹터의 사용이 복사 방지 CD-DA에 효과적일 수 있음을 나타낸다. 명백하게, 한 섹터의 프레임의 수는 특정 환경에 대처할 수 있도록 선택된다. 만들어질 변화의 상부 또는 하부 한계는 예컨대, 특정 데이터 판독기의 설계 및 다른 틀린 또는 억세스할 수 없는 제어 데이터가 추가적으로 디스크 상에 가해졌다는 등의 요인에 의존한다.
여기에 설명 및 도시된 방법은 복사 방지된 디스크를 판독하므로써 얻어진 오디오 데이터가 비표준 섹터의 사용에 의해 손상될 수 있는 방법의 단지 한 예이다. 다른 예도 가능하다. 또한, 결과적인 손상의 특성은 데이터 섹터의 구조에 가해진 변화 뿐만 아니라 사용된 데이터 판독기의 설계에도 의존한다.
비표준 섹터들이 한 컴팩트 디스크 상에 일체화되어 복사 방지를 제공할 수 있음이 이해될 것이다. 마찬가지로, 다른 부정확 또는 억세스할 수 없는 제어 데이터도 추가적으로 컴팩트 디스크 상에 일체화될 수 있다.
상술된 본 발명의 바람직한 실시예들은 본 발명의 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Claims (14)
- 오디오 데이터 및 제어 데이터를 저장하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크를 복사 방지하는 방법에 있어서,제어 데이터는 상기 컴팩트 디스크 상에 인코딩되고,상기 복사 방지 방법은 선택된 제어 데이터를 틀리게 만드는 단계를 포함하며, 상기 선택된 제어 데이터는 오디오 재생기 및 데이터 판독기에 의해 상기 디스크 상의 오디오 데이터를 재생하는 데 불리한 영향을 주지 않지만, 데이터 판독기에 의한 오디오 데이터의 판독은 방해하도록 배열되고,상기 컴팩트 디스크 상에 인코딩된 틀리게 만들어진 상기 제어 데이터는 상기 컴팩트 디스크 상의 섹터 구조인 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법.
- 제1항에 있어서,상기 틀린 제어 데이터는 가용한 데이터 판독기의 에러 정정 배열(arrangement)에 의해 정정될 수 없도록 배열되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법.
- 제1항에 있어서,상기 컴팩트 디스크 상의 데이터는 한 섹터로 그룹화된 프레임으로 인코딩되고, 각 섹터에 그룹화된 프레임의 수는 표준으로부터 변화되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컴팩트 디스크 상에 인코딩된 제어 데이터는 상기 디스크의 마스터링(mastering)에 앞서 변경되는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법.
- 제4항에 있어서,상기 마스터링 프로세스에 사용된 인코더의 파라미터를 변경하여 상기 마스터링된 디스크의 프레임 구조를 변경시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 컴팩트 디스크 복사 방지 방법.
- 오디오 데이터 및 제어 데이터를 저장하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크에 있어서,제어 데이터가 상기 컴팩트 디스크 상에 인코딩되고,선택된 제어 데이터는 틀리게 만들어지며, 상기 선택된 제어 데이터는 오디오 재생기 및 데이터 판독기에 의해 상기 디스크 상의 오디오 데이터를 재생하는 데 불리한 영향을 주지 않지만, 데이터 판독기에 의한 오디오 데이터의 판독은 방해하도록 배열되고,상기 컴팩트 디스크 상에 인코딩된 틀리게 만들어진 상기 제어 데이터는 상기 컴팩트 디스크 상의 섹터 구조인 것을 특징으로 하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크.
- 제6항에 있어서,상기 틀린 제어 데이터는 가용한 데이터 판독기의 에러 정정 배열에 의해 정정될 수 없도록 배열되는 것을 특징으로 하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 데이터는 상기 컴팩트 디스크 상에 프레임으로 인코딩되고, 상기 프레임들은 섹터로 그룹화되며, 각 섹터에는 비표준수의 프레임이 존재하는 것을 특징으로 하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 컴팩트 디스크는 비표준 섹터만을 갖는 것을 특징으로 하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크.
- 제6항 또는 제7항에 있어서,상기 컴팩트 디스크는 비표준 섹터를 갖고, 추가적으로 틀린 다른 제어 데이터를 갖는 것을 특징으로 하는 복사 방지 디지털 오디오 컴팩트 디스크.
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