KR20000023570A - 광학 데이터 캐리어에 식별 정보를 제공하는 방법 - Google Patents

광학 데이터 캐리어에 식별 정보를 제공하는 방법 Download PDF

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Abstract

제조시에 광학 데이터 캐리어에는 디지털 정보가 제공되며, 그 디지털 정보는 에러 정정을 위한 적어도 하나의 앞서 정의한 인코딩 방법에 따라 기록 되며 저장되고, 상기 인코딩 방법에 따른 에러 정정으로 광학 판독기에 의해 나중 단계에서 판독되고 디코드될 수 있다. 소정수의 논리 심벌들 또는 비트들은 데이터 캐리어에 저장될 디지털 정보의 소정 위치들에서 선택된다. 한 세트의 논리 에러들은 데이터 캐리어의 식별을 나타내는 소정 코드의 시퀀로 상기 선택된 심벌들을 대응하는 심벌들로 대체함으로써 의도적으로 생성된다. 논리 에러들은 그러한 유형이며, 그것은 데이터 캐리어가 판독 또는 복제될 대 상기 광학 판독기에 의해 정상적으로 정정된다. 디스크 상의 디지털 정보의 적어도 일부의 에러를 정정하지 않고 판독하는 동안 상기 세트의 논리 에러들의 적어도 한 서브세트가 존재하는 것은 데이터 캐리어가 상기 세트의 논리 에러들에 의해 결정된 식별을 갖는다는 증거로서 해석된다.

Description

광학 데이터 캐리어에 식별 정보를 제공하는 방법{Method of providing an optical data carrier with identity information}
컴팩트 디스크들(CD)은 앞서 설명한 바에 따른 광학 데이터 캐리어들의 공통 유형이다. 컴팩트 디스크들은 CD-오디오(예컨대 음악을 담고있음), CD-ROM(제2차컴퓨터 판독 전용 메모리), CD-I(상호작용 CD), Photo-CD(디지털 사진을 담고있음)와 같은 다양한 형태들로 제공된다. 이 문서의 문맥에서 용어 컴팩트 디스크는 임의의 종류의 광학 컴팩트 디스크들에 관련되는 더 넓은 의미로 사용될 것이며, 또한 그러한 종류들은 이 문서 내에 명시적으로 지정되어 있지 않다. 특히 이 문서에 있어서의 논의는 일본의 도시바에 의해 최근 도입된 DVD(디지털 비디오 디스크)라 불리는, 고밀도 컴팩트 디스크 표준에 또한 적용가능하다는 것을 이해해야 한다.
컴팩트 디스크 장치들은 우리들의 일생 생활에서 당연한 일로 생각되고 있다. 우리들은 자동차 안에서 뿐만 아니라 집에서도 컴팩트 디스크의 음악을 듣는다. 컴퓨터로 일할 때 우리들은 종종 CD-ROM에 저장된 정보를 이용한다. 증가하고 있는 상업성 소프트웨어 생산품들은 유틸리티 프로그램들(예컨대 워드 프로세서들과 스프레드시트 프로그램들) 또는 엔터테인먼트 프로그램들(예컨대 컴퓨터 게임들)과 같은 CD-ROM에 유효하다. 몇몇 사람들은 휴가 사진들을 종이로 프린트된 사진들이나 슬라이드 사진들로 간직하기 보다는 포토-CD에 저장하고자 한다.
점점 대중적으로 되어 가는 컴팩트의 사용 결과로서 식별 마킹이 있는 컴팩트 디스크들에 호감이 가게 되었다. 예컨대 제조자, 작가, 품목 번호 등등에 관한 정보가 있는 컴팩트 디스크를 제공하는 것이 예컨대 편리할 수 있다. 다른 예시는 불법 복제품들의 생산을 방지하는 것이며, 특히 CD-오디오 및 CD-ROM과 같은 상업적으로 이용할 수 있는 컴팩트 디스크 생산품들을 복제 및 표절하는 것이 덜 양심적인 사람에게 점점 더 흥미를 갖게 하였다. 세계의 어느 특정한 지역에서는 완전한 산업이 발전되어 저작권 보호된 컴팩트 디스크 생산품들의 불법 복제품들을 대량 생산하며, 이러한 불법 복제품들을 기대되는 바이어들에게 팔기도 한다. 합법적인 작가 또는 그 재산의 소유자는 그 사람의 일과 그 비용들에 대한 보상을 전혀 받지 못할 것이기 때문에 기술적으로 불모지가 될 뿐만 아니라 문화적인 위기가 될 것이며, 불법 복제 및 표절은 그 폭발적인 성장을 지속하도록 방치될 것이다.
EP-A-0 637 023은 정상적인 복제가 되는 동안 자동적으로 정정되며, 그 결과 디스크 복제로 복제되지 않을 다수의 불규칙한 저장 피트들을 제공함으로써 불법 복제로부터 광 디스크와 같은 광학 데이터 캐리어를 보호하는 방법을 개시하고 있다. 불규칙한 피트들은 완전하거나 또는 정상적인 형태로부터 벗어나는 물리적 형태를 갖는다. 더욱이 불규칙적인 피트들은 불규칙적인 시퀀스로 배열되며, 그것은 불규칙적인 피트들의 존재를 나타내는 트래킹 에러 신호를 발생시킨다. 또한 불규칙적인 피트들은 아날로그 HF-신호 파형에 대한 대칭적인 편차로 검출될 수 있다. 그러한 불규칙적인 피트들에 대해 디스크를 스캐닝함으로써 디스크가 합법적인 것이고 오리지널 디스크(상기 불규칙적인 피트들을 포함함)인지 또는 불법 복제(상기 불규칙적인 피트들이 부족함)인지를 결정할 수 있다.
EP-A-0 637 023에 따른 복제 보호 원리의 결점은 부가적인 하드웨어 또는 장비가 디스크의 저장층에 물리적인 불규칙성을 생성시키는데 필요하다는 것이다. 더욱이 이러한 불규칙성들은 물리적인 성질이기 때문에(즉 물리적인 형태 또는 불규칙적인 피트들의 배열이 정상적인 피트와 다름) 위반자 또는 표절자는 디스크 상에 그러한 위치들을 정할 수 있으며, 여기에 복제 보호 정보(불규칙적인 피트들)가 위치되며, 그 때문에 이렇게 위치된 불규칙성들은 디스크 복제로 융통될 수 있거나 또는 재생성될 수 있다.
본 발명은 광학 데이터 캐리어에 식별 정보를 제공하는 방법에 관한 것이며, 디지털 정보가 제공되어 제조될 때의 상기 데이터 캐리어는 적어도 하나의 앞서 정의된 에러 정정을 위한 인코딩 방법에 따라 기록되고 저장되며, 상기 인코딩 방법에 따른 에러 정정으로 광학 판독기에 의해 나중 단계에서 판독되고 디코드될 수 있다.
본 발명의 목적은 그러한 방법으로 광학 데이터 캐리어에 대한 향상된 식별 마킹을 제공하는 것이며, 권한이 부여된 사용자들만이 데이터 캐리어에 저장된 식별 정보를 판독할 수 있으며, 반면에 상기 식별 정보는 모든 다른 사용자들에게 유효하지 않으며, 모든 다른 사용자들로부터 감춰질 것이다. 본 발명의 한 실시예는 어떤 디스크가 적법한 제조자 또는 허가를 받지 않은 사람 또는 제조자에 의해 생성되었는지의 여부를 결정할 수 있도록 컴팩트 디스크와 같은 광학 데이터 캐리어의 인증성을 결정할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
앞서 설명한 단점들로 손해를 받지 않는 그러한 향상된 식별 마킹 원리는 물리적인 레벨이라기 보다는 논리적인 레벨(비트 또는 심벌 에러들, 예컨대 디스크에 저장된 숫자들과 영들 사이의 에러들)로 계획적으로 배열된 에러들을 데이터 캐리어에 제공함으로써 얻어질 수 있다.
따라서 상기 목적은 첨부된 독립 특허 청구항들의 특징적인 일부에 따른 형태들을 갖는 방법에 의해 이루어진다. 본 발명에 따른 방법에 대한 양호한 다른 목적들은 종속 청구항들에 한정되어 있다.
컴팩트 디스크 상의 디지털 정보는 피트들 및 플라스틱이나 그와 유사한 것들의 층에 평면 영역들(소위 랜드들이라 부름)로서 저장된다. 피트들 및 평면 영역들은 각각 디지털 정보의 2진 심벌들 "하나" 및 "영"을 나타낸다. 컴팩트 디스크의 내용들은 플라스틱 또는 그와 유사한 것들의 정보 층을 통과하며, 금속 또는 그와 유사한 것들의 반사층에서 반사하는 레이저 빔에 의해 판독된다. 반사된 레이저 빛은 광 검출기에 의해 전자 신호로 변환되어 디지털화된다.
컴팩트 디스크는 작은 표면 상에 큰 정보량을 저장하고 있으므로(통상적인 컴팩트 디스크는 2진수들 및 0들의 5조 이상과 같은, 대략 650MB의 정보를 저장할 수 있으므로, 대규모의 수단이 디스크의 불규칙성, 할퀸 자국, 기름때, 신호 잡음등등에 기인하는 판독 에러들의 위험을 최소화하도록 취해졌다. 오늘날의 컴팩트 디스크들에 대한 표준이 70번째 동안 확립되었을 때(인스턴스 필립스 "레드 북", "옐로우 북", "그린 북", "오렌지 북" 참조), 컴팩트 디스크 상의 디지털 정보를 위해 에러 정정 블록 인코딩을 사용하도록 결정되었다.
리드 솔로몬형 블록 코드들은 컴팩트 디스크들을 위해 사용된다. 만약 언코드된 데이터 시퀀스가 K 심벌들을 포함하고 인코드된 데이터 시퀀스가 인코딩 이후에 N심벌들을 포함하면, 코드 시퀀스의 K심벌들은 정보 심벌들로 갖주될 수 있으며, 반면에 상기 시퀀스의 나머지 N-K 심벌들은 패리티 심벌들이다. 이러한 패리티 심벌들은 인코드된 정보에 리던던시를 부가하며, 이러한 리던던시 덕분에 심벌 에러들이 각각 검출되고 정정될 수 있다. WH(θ)는 심벌들 ≠0의 수와 동일한, 임의의 소위 해밍 웨이트 WH(θ)로 모든 에러 패턴들θ을 정정할 수 있을 블록 코드에 관해서는 패러티 심벌들의 수가 반드시 N-K > WH(θ)-1인 조건을 만족시켜야 한다는 것이 일반적인 사실이다.
리드 솔로몬 블록 코드들은 예컨대 정보 이론 협회인 룬드 인스티튜트 오브 테크놀로지, 1992, R. Johannesson 및 K. Zigangirov의 "펀더멘틀 오브 컨벌루션 코드들" 또는 E.R.Berlekamp, IEEE Trans. Inform. Theory, IT-28 : 869-874(1982)의 "비트 시리얼 리드 솔로몬 인코더들"에 기재되어 있다.
컴팩트 디스크 정보는 두 레벨들로 인코드된다(각각 외부 코드 C1과 내부 코드 C2). 정보를 판독할 때 정보는 판독 데이터가 제1 및 제2 디코더를 통과하게 함으로써 두 단계들로 대응하게 디코드된다. 각각의 디코더들은 더블 심벌 에러들을 정정할 수 있으며, 2차원 코드 배열 덕분에 컴팩트 디스크 판독기는 다소 심각한 판독 에러들도 정정할 수 있다.
컴팩트 디스크를 복제하기 위해 다음과 같은 일들이 통상적으로 발생한다. 오리지널 디스크 상의 정보는 컴팩트 디스크 판독기에 의해 판독되며, 상기한 바에 따른 두 레벨들로 디코드된다. 그러면 디코드된 디지털 정보는, 기록 가능한 컴팩트 디스크들(CD-WORM; "일회 기록 다수 판독")을 위한 기록 장치에 제공되며, 여기서 상기 정보는 복제 디스크 상에 저장되기 전에 두 레벨들로 인코드된다.
본 발명에 따르면, 컴팩트 디스크와 같은 광학 데이터 캐리어는 소정 패턴에 따라, 제조 처리 동안 디스크에 논리 에러들, 즉 디스크에 저장된 디지털 정보의 비트 또는 심벌 에러들을 계획적으로 제공함으로써 식별 정보가 제공된다. 에러들은 컴팩트 디스크 판독기의 디코더들에 의해 정정될 수 있는 만큼만 심각하며, 그것은 디스크는 상기 에러들이 의도적으로 제공되었다는 사실에 의해 방해되거나 또는 실질적으로는 전혀 예고되지 않을 것이라는 것을 의미한다. 만약 디스크가 앞서 설명한 바에 따라 불법적으로 복제되면 복제 과정에서 사용된 컴팩트 디스크 판독기는 복제된 정보가 복제 디스크 상에 저장되기 전에 의도적으로 배열된 에러들을 정정할 것이다. 따라서 불법 복제는 오리지널 디스크의 식별 표시 에러들이 제공되지 않을 것이다.
본 발명에 따른 방법의 양호한 형태를 설명한다. 컴팩트 디스크를 제조하기 전에 또는 컴팩트 디스크들의 프린팅을 위해 사용된 템플리트(소위 스템퍼)를 제조하기 전에 몇몇 비트들 또는 심벌들은 디스크에 저장될 인코드된 디지털 정보들 중에서 선택된다. 디스크에 인접하게 위치되어 있는 것이 아니라 전체 디스크 또는 디스크의 일부분에 분배되어 바람직한 이러한 비트들은 디스크의 식별을 나타내는 코드 워드로 대응하는 비트에 의해 한비트씩 대체된다. 예컨대 오리지널 비트들(하기에 설명할 바에 따른 임의의 방법으로 선택됨)은
11010011
으로 나타낼 수 있다고 가정하고, 코드워드는
1110001
로 나타낼 수 있다고 가정한다. 따라서 상기와 같은 예시에서 간단하게 하기 위해 8비트들만이 사용(실제로는 더 많은 비트들이 사용됨)되며, 코드 워드 "1110001"는 디스크 상의 디지털 정보에서 미리 선택된 위치들에서 한 비트씩 기록된다. 코드 워드가 오리지널 정보와 다르다는 사실에 기인하여 에러 패턴이 이루어지며, 그것은 오리지널 정보 및 코드 워드 사이의 비트와이즈(bit-wise) 차와 동일하다.
앞의 설명에 따라 의도적인 에러 패턴을 포함하도록 수정된 정보는 문제의 컴팩트 디스크의, 모든 합법적으로 제조된 복제품에 저장된다. 에러들은 인접되어 있는 것이 아니라 소정 패턴에 따라 분배된 방식으로 놓여있기 때문에 에러들은 디스크의 내용들이 정상적으로 재생되는 동안 판독된다. 비트 에러들은, 오리지널 디스크 상의 정보가 불법 복제품들로 옮겨지도록 판독될 때도 자동적으로 정정된다. 따라서 이러한 복제품들은 오리지널 디스크의 의도적인 비트 에러들을 포함하지 않는다.
디스크 상의 위치들 뿐만 아니라 비트들의 수는 많은 다른 방법들로 선택될 수 있다. 그러나 비트들은 공인된 사람들 또는 회사들, 예컨대 제조자 또는 저작권자에게만 유효한 소정의 키코드에 따라서 선택된다. 이러한 키코드는 예컨대 모든 n번째 비트 위치 사용을 나타낼 수 있으며, 여기서 n=1, 2,..., m이다. 그 때문에 n·m비트들의 코드 워드를 부여한다. 다른 방법들로서 더욱 진보적인 키코드들, 예컨대 비트 수 13, 893, 12415, 23880, 등등을 나타내는 키코들이 사용될 수 있다. 가능한 키코드들의 수는 다소 무한하다. 키코드를 알지 못하는 사람은 아무도, 식별하는 에러 패턴을 구성하는 컴팩트 디스크 상의 몇몇조의 비트들 중 어느 비트들을 결정할 수 없다.
안정성 및 신호성을 증가시기키 위해 에러 패턴은 디스크 상의 몇몇 위치들에서 반복될 수 있다. 더욱이, 분배된 코드 워드는 에러 정정 코드에 따라 본질적으로 인코드될 수 있으며, 그 때문에 에러들이 개별적 비트들을 판독하는 동안 발생할 수 있을지라도 정정 확인을 확실하게 한다. 실제로는 데이터 캐리어 상의 디지털 정보를 판독하는 동안 이따금씩의 에러들을 피할수는 없으며, 실제로 이것은에러 정정 인코딩 방법들을 사용하는 이유이다. 분명히 에러들은 식별 표시를 하는 코드 워드/에러 패턴을 나타내는 특정 비트들을 판독할 때도 발생할 수 있다. 그러나 코드 워드가 충분히 길게 선택되면, 즉 큰 수의 비트들을 포함하면, 그러한 판독 에러들은 안정되고 신뢰성있는 식별에 아무런 영향도 주지 않는다. 예컨대 10,000비트 코드 워드의 비트들 중 두 비트가 에러로 판독되면(2·10-4의 에러율에 따라), 9,998의 바르게 판독된 비트들은 소정 코드 워드의 대응 비트들과 식별하면, 데이터 캐리어의 바른 식별 정보를 어떻게 해서든지 나타낸다. 모든 합법적으로 제조된 데이터 캐리어에 제공된 식별 정보는 제조자 또는 데이터 캐리어의 생산을 위해 사용되는 사이트 또는 머신을 나타낼 수 있다(또는 다른 레코드 컴퍼니, 소프트웨어 컴퍼니 등등). 결론적으로 모든 컴팩트 디스크 제조자는 제조자에게 유일한 에러 패턴에 의해 나타내어진 식별성이 주어질 수 있다. 컴팩트 디스크들을 제조할 때 사용된 스템퍼는 유일한 에러 패턴이 제공되며, 결론적으로 스템퍼에 의해 제조된 모든 디스크들은 에러 패턴을 포함한다. 따라서 제조자 A는 예컨대 에러 패턴 A'가 할당될수 있으며, 반면에 제조자 B는 에러 패턴 B'가 할당될 수 있는 등등이다. 그러면 임의의 소정 컴팩트 디스크의 인증성 뿐만 아니라 그 기원도 결정할 수 있다.
디스크의 인증성을 조사할 수 있고 그에 따라 식별을 결정할 수 있기 위해서 임의의 정상 에러 정정을 실행하지 않고 디스크 상의 소정 위치들에서 개별적인 비트들을 판독할 수 있는 장치에 의해 낮은 레벨의 원리로 디스크를 판독하는 것이 명백히 필요하다. 정밀 레이저들과 고감도 광검출기들과 같은 앞서 공지된 표준 구성 성분들로 그러한 장치를 설계하는 것은 당업자의 자격 내에 있다.
본 발명의 범위 내에서, 첨부된 특허 청구항들에 한정된 바와 같이 본 발명에 따른 방법은 앞서 설명한 다른 방법들로 실행될 수 있으며, 그것은 당업자에 의해 쉽게 실현된다. 특히 논리적 에러 패턴들은 컴팩트 디스크의 정상적 재생 또는 판독 동안 정정되는 한 다양한 다른 방법들 및 디스크가 앞서 설명한 바에 따른 낮은 레벨의 원리에 따라 검토될 때도 여전히 검출될 수 있는 조건에서 행해질 수 있음이 주목된다.

Claims (7)

  1. 광학 데이터 캐리어에 식별 정보를 제공하는 방법으로서, 제조시의 상기 데이터 캐리어는 디지털 정보가 제공되며, 상기 디지털 정보는 에러 정정을 위한 적어도 하나의 사전에 정의된 인코딩 방법에 따라 기록되고 저장되며, 상기 인코딩 방법에 따른 에러 정정으로 광학 판독기에 의해 나중 단계에서 판독되고 디코드될 수 있으며, 상기 데이터 캐리어는 한 세트의 식별을 나타내는 에러들 또는 불규칙성들이 의도적으로 제공되며, 상기 에러들과 불규칙성들은 상기 데이터 캐리어를 판독 및/또는 복제하는 동안 상기 광학 판독기에 의해 정상적으로 정정되는 식별 정보 제공 방법에 있어서,
    a) 데이터 캐리어를 제조하기 전에 상기 데이터 캐리어에 저장될 디지털 정보의 소정 위치들에서 소정수의 논리 심벌들 또는 비트들을 선택하는 단계와,
    b) 상기 데이터 캐리어의 식별을 나타내는 소정 코드의 시퀀스의 대응하는 심벌들로 상기 선택된 심벌들을 대체하고, 상기 데이터 캐리어에 상기와 같이 하여 수정된 상기 디지털 정보를 저장함으로써 논리 레벨에 입각하여 식별을 나타내는 에러들의 상기 세트를 생성시키는 단계를 포함하며,
    디스크 상의 상기 디지털 정보의 적어도 일부의 에러를 정정하지 않고 판독하는 동안, 논리 에러들의 상기 세트의 적어도 하나의 서브 세트가 존재하는 것은 상기 데이터 캐리어가 상기 세트의 논리 에러들에 의해 결정된 식별을 갖는다는 증거로서 해석되는 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 에러 정정 없이 판독하는 동안 상기 세트의 에러 부족은 상기 데이터 캐리어가 불법으로 제조된 복제품인 증거로서 해석되는 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에러 정정 인코딩 방법은 리드 솔로몬 블록 인코딩에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 데이터 캐리어는 컴팩트 디스크(CD)인 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 데이터 캐리어는 소위 DVD(디지털 비디오 디스크)라 불리는 유형의 컴팩트 디스크인 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, c) 에러 정정없이 상기 소정 심벌 위치들에서 상기 데이터 캐리어의 상기 정보 내용들을 판독하고, 상기 데이터 캐리어로부터 판독된 상기 심벌들을 모아, 상기 소정 코드 시퀀스와 이러한 심벌들을 비교하며, 모든 심벌들 또는 대부분의 심벌들 사이에 일치가 존재하면, 상기 데이터 캐리어는 인증된 것임을 나타냄으로써 상기 데이터 캐리어의 인증성을 조사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식별 정보 제공 방법.
  7. 광학 데이터 캐리어에 있어서, 상기 광학 캐리어는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 식별 정보가 제공된 것을 특징으로 하는 광학 데이터 캐리어.
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